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对流扩散方程不同格式的数值稳定性分析 被引量:7
1
作者 阴继翔 李国君 李卫华 《太原理工大学学报》 CAS 2004年第2期121-124,133,共5页
利用数值计算方法对一维、线性、无源、两点边值问题的对流扩散方程在均分网格下不同格式的稳定性进行了分析,通过理论推导和实际计算,得出了上述条件下中心差分格式(CD)、QUICK格式和稳定性可控(SCSD)格式的PΔcr数,并对稳定性可以保证... 利用数值计算方法对一维、线性、无源、两点边值问题的对流扩散方程在均分网格下不同格式的稳定性进行了分析,通过理论推导和实际计算,得出了上述条件下中心差分格式(CD)、QUICK格式和稳定性可控(SCSD)格式的PΔcr数,并对稳定性可以保证的(SGSD)差分格式进行分析探讨,验证了数值稳定性是格式固有的属性。在此基础上,二维问题进行数值计算,以资为复杂的多维问题对流离散格式的稳定性分析提供依据。 展开更多
关键词 对流-扩散 离散格式 稳定性 Peclet数 传热学
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边界条件对对流扩散方程数值稳定性的影响 被引量:3
2
作者 刘星 王秋旺 陶文铨 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期729-731,共3页
本文利用数值计算方法对采用均分网格的一维线性无源的对流-扩散方程在各种边界条件下的稳定性进行了分析,燕求出了不同边界条件下一维问题的中心差分和QUICK格式的临界网格Peclet数。指出按现有方法得出的临界网格Pec... 本文利用数值计算方法对采用均分网格的一维线性无源的对流-扩散方程在各种边界条件下的稳定性进行了分析,燕求出了不同边界条件下一维问题的中心差分和QUICK格式的临界网格Peclet数。指出按现有方法得出的临界网格Peclet数是判别差分格式对流数值稳定性的最苛刻的要求。对中心差分和QUICK格式,除两点边值问题以外的其它边界条件下的稳定性范围均不小于或远远大于两点边值问题的稳定性范围。通过计算还得出了格式的数值稳定性主要取决于计算区域下游侧的边界条件类型而与计算区域上游侧的边界条件类型无关的结论。 展开更多
关键词 离散格式 对流项 稳定性 Peclet数 边界条件 对流扩散方程 数值计算
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基于交错网格的高效离散格式
3
作者 赵福云 汤广发 周安伟 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期147-150,共4页
在方法 B网格生成的基础之上 ,提出了较一般方案更加有效、适应性强的离散格式 .作者利用此格式分别对通风房间、带移动顶盖的方型空腔、外掠后台阶的流动进行了数值计算 ,与参考文献提供的值比较 。
关键词 方法B 离散格式 数值模拟 有效
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非结构化网格的扩散通量计算方法评价 被引量:7
4
作者 徐明海 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期313-315,共3页
本文分析对比了5种用于非结构化网格的扩散项的离散格式的精度和运算量。结果表明,除简单投影法外,其它方法的精度相差不大,但计算量差别较大。在此基础上,改进了Kobayashi的法向梯度法,克服了它对网格质量依赖较强和易于发散的缺点。... 本文分析对比了5种用于非结构化网格的扩散项的离散格式的精度和运算量。结果表明,除简单投影法外,其它方法的精度相差不大,但计算量差别较大。在此基础上,改进了Kobayashi的法向梯度法,克服了它对网格质量依赖较强和易于发散的缺点。总的结果表明在非结构化网格上提高扩散通量的计算精度仍然是一个值得继续研究的问题。 展开更多
关键词 非结构化网格 扩散项 离散格式
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论液-液水力旋流器的CFD方法 被引量:11
5
作者 琚选择 李自力 +1 位作者 孙卓辉 张立平 《石油矿场机械》 2008年第7期14-19,共6页
在液-液水力旋流器数值研究过程中,几何模型的网格划分、对流-扩散项的离散格式的确定以及湍流模型和多相流模型的选择都非常重要,结合CFD(计算流体动力学)理论、液-液水力旋流器内流场特性和前人的研究成果进行探讨。研究表明,网格划... 在液-液水力旋流器数值研究过程中,几何模型的网格划分、对流-扩散项的离散格式的确定以及湍流模型和多相流模型的选择都非常重要,结合CFD(计算流体动力学)理论、液-液水力旋流器内流场特性和前人的研究成果进行探讨。研究表明,网格划分首选六面体网格单元,对流-扩散项离散用QUICK格式计算精度更高,利用Reynolds-Stress模型对湍流场进行模拟更合理可信,采用2相流动滑移模型模拟其内的油相运动过程也较为客观。研究的结论对采用CFD方法优化设计液-液水力旋流器具有指导意义。 展开更多
关键词 CFD 液-液水力旋流器 网格 离散格式 湍流模型 多相流模型
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影响船舶阻力计算的部分CFD因素探讨(英文) 被引量:10
6
作者 邓锐 黄德波 +1 位作者 周广利 孙华伟 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期616-624,共9页
由于多种不确定因素的影响,某些粘性流体力学软件对船体的阻力等水动力性能计算不易获得较有效的结果。文中作者针对粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干因素,对网格生成、离散格式和湍流模型等影响进行了... 由于多种不确定因素的影响,某些粘性流体力学软件对船体的阻力等水动力性能计算不易获得较有效的结果。文中作者针对粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干因素,对网格生成、离散格式和湍流模型等影响进行了考察。通过一系列的计算、分析,提出了适用于工程实际的改进计算方案和适用于船体阻力计算的参数,据此对文中所研究的单体船阻力进行了改进计算,与试验结果比较表明有较好的符合程度。 展开更多
关键词 CFD 阻力 网格划分 离散格式 湍流模型
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不同对流项离散格式对流场计算的影响 被引量:9
7
作者 胡洪 黄虎 +1 位作者 宋倩倩 陈泽民 《数值计算与计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第2期153-160,共8页
回顾了包括中心差分、一阶迎风、二阶迎风、三阶迎风、指数格式、乘方格式以及QUICK格式等常用的几种对流项离散格式,将上述格式应用于同一对流流场进行数值计算,计算表明,各种格式在网格与流场平行时都表现出了良好的特性,而在网格与... 回顾了包括中心差分、一阶迎风、二阶迎风、三阶迎风、指数格式、乘方格式以及QUICK格式等常用的几种对流项离散格式,将上述格式应用于同一对流流场进行数值计算,计算表明,各种格式在网格与流场平行时都表现出了良好的特性,而在网格与流场交错时都出现不同程度的假扩散.讨论了产生假扩散的原因,最后提出了减小假扩散现象的方案. 展开更多
关键词 对流项 离散格式 流场计算 假扩散
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网格参数与离散格式对潜艇阻力预报精度的影响 被引量:7
8
作者 吕晓军 周其斗 段嘉希 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2014年第2期40-44,共5页
借助于计算流体力学软件,生成了2组不同网格数量和壁面Y+值的网格模型,并对潜艇周围流场进行了数值模拟,得到了不同航速下的潜艇阻力,然后结合试验数据进行了对比分析。研究发现:一阶精度离散格式的阻力计算结果误差过大不可信,而对于... 借助于计算流体力学软件,生成了2组不同网格数量和壁面Y+值的网格模型,并对潜艇周围流场进行了数值模拟,得到了不同航速下的潜艇阻力,然后结合试验数据进行了对比分析。研究发现:一阶精度离散格式的阻力计算结果误差过大不可信,而对于不同的离散格式,网格的细化都能提高计算精度;当网格模型壁面Y+值控制在200以内且采用二阶精度离散格式计算时,较稀的网格模型也能得到误差小于3%的计算结果。 展开更多
关键词 潜艇 阻力系数 网格参数 离散格式
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不同离散格式在湍流旋流流动数值模拟中的应用 被引量:4
9
作者 王明波 王瑞和 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期600-603,共4页
针对石油工业中径向水平井钻进技术的需要,采用RNGk-ε模型,应用二阶上风格式、QUICK格式和MUSCL格式对带有螺旋导叶的径向水平井锥形喷嘴外湍流旋流流动进行了模拟研究,以此来评价离散格式对湍流旋流流动数值模拟结果的影响。结果表明... 针对石油工业中径向水平井钻进技术的需要,采用RNGk-ε模型,应用二阶上风格式、QUICK格式和MUSCL格式对带有螺旋导叶的径向水平井锥形喷嘴外湍流旋流流动进行了模拟研究,以此来评价离散格式对湍流旋流流动数值模拟结果的影响。结果表明:当计算结果满足网格无关性时,离散格式对时均速度场模拟结果的影响很小;采用二阶上风格式可以在保持计算绝对稳定的情况下获得QUICK格式和MUSCL格式的计算精度。要进一步改善模拟结果与实验数据间吻合的程度,需要采用基于各向异性假设基础上的湍流模型,如代数应力模型、雷诺应力模型等。 展开更多
关键词 离散格式 湍流旋流流动 数值模拟 RNGk-ε湍流模型
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流动控制方程中对流项离散格式的比对分析 被引量:5
10
作者 董建强 李春光 景何仿 《数学的实践与认识》 北大核心 2016年第10期143-151,共9页
首先在有限体积法的基础上,针对流体流动控制方程中一阶对流项的离散问题,通过选用不同的控制节点来产生、分析已有的插值函数,从而形成不同的离散格式;其次,通过应用一定的数值算例来对各离散格式进行了相应的数值比对、分析,得出了影... 首先在有限体积法的基础上,针对流体流动控制方程中一阶对流项的离散问题,通过选用不同的控制节点来产生、分析已有的插值函数,从而形成不同的离散格式;其次,通过应用一定的数值算例来对各离散格式进行了相应的数值比对、分析,得出了影响问题求解的一些因素,选取出了一种相对比较稳定、高效的对流项离散格式. 展开更多
关键词 有限体积法 离散格式 控制方程 对流项
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用于重力向下延拓的离散化方法(英文) 被引量:5
11
作者 孙文科 《大地测量与地球动力学》 CSCD 2004年第1期9-18,共10页
泊松积分通常用于把重力值从地球表面转化到大地水准面 (即称之为重力向下延拓 )的过程中。由于这是一个反问题 ,一些数字技术比如将积分离散化为一个线性方程组是必需的。目前 ,已经提出了两种离散化方案(单点和双重平均 )。虽然这两... 泊松积分通常用于把重力值从地球表面转化到大地水准面 (即称之为重力向下延拓 )的过程中。由于这是一个反问题 ,一些数字技术比如将积分离散化为一个线性方程组是必需的。目前 ,已经提出了两种离散化方案(单点和双重平均 )。虽然这两种方案在数学上都是可解的 ,但用它们处理相同的输入地面重力值时 ,却得出不同的大地水准面上的重力值。这种差异的产生是由于对泊松核函数的不同离散化方法造成的 ,而且这一问题尚未引起足够的关注。实际上 ,数学上的可解性并不能保证得到正确的解。问题在于此方程组是否构成得很好 ,或者说 ,离散化是否合理。因而本文研究泊松积分的离散方法。为此目的 ,本文提出一个单点平均的方案来对泊松积分进行估值。单点平均方案基本上与双点平均方案是相同的 ,但它在计量上更为简单 ,因为其计算工作大为减少。比较单点和双点平均方案后表明 ,对于一个有限的地表网格范围情况 ,单点离散方案会带来严重的理论问题 ,因为会相当大地低估大地水准面上的重力值甚至在极端情况时会给出不正确的结果。我们得到 。 展开更多
关键词 重力 向下延拓 泊松积分 离散化方案 大地水准面
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二阶ETG有限元方法在低雷诺数流动模拟中的应用 被引量:3
12
作者 王小华 何钟怡 《哈尔滨建筑大学学报》 北大核心 2001年第5期53-58,共6页
本文提出了二阶全展开Euler-Taylor-Galerkin(ETG)有限元方法,并应用于对低雷诺数二维不可压缩粘性流动的模拟。深入考虑粘性不可压缩流Navier-Stokes方程中每个子项的作用,利用二阶Taylor全展开完成时间项向空间项的转化,采用时间推进... 本文提出了二阶全展开Euler-Taylor-Galerkin(ETG)有限元方法,并应用于对低雷诺数二维不可压缩粘性流动的模拟。深入考虑粘性不可压缩流Navier-Stokes方程中每个子项的作用,利用二阶Taylor全展开完成时间项向空间项的转化,采用时间推进和张量分析的方法推导了N-S方程的有限元离散格式。对具有典型意义的低雷诺数方腔拖曳流、后台阶流及二维方柱受限绕流进行了模拟,得到与相关文献较为一致的结果。表明本文提出的二阶全展开ETG有限元方法是一种具有较好稳定性和较高精度的算法。 展开更多
关键词 二阶ETG有限元 低雷诺数 层流运动 数值模拟
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基于PIV速度场测量的压强梯度计算 被引量:4
13
作者 王勇 陈鹏 +1 位作者 黄奔 郑谢 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1491-1504,共14页
介绍了基于PIV速度场测量结果计算压强梯度的基本原理和3种不同的计算方法,并通过对流高斯涡模型系统研究了离散格式选取、PIV参数设置和流场特征等对压强梯度计算的影响.结果表明:PIV速度测量的精度是压强梯度计算的关键性影响因素,1%... 介绍了基于PIV速度场测量结果计算压强梯度的基本原理和3种不同的计算方法,并通过对流高斯涡模型系统研究了离散格式选取、PIV参数设置和流场特征等对压强梯度计算的影响.结果表明:PIV速度测量的精度是压强梯度计算的关键性影响因素,1%噪声对结果的影响比其他过程高约2个数量级;时间分辨率和空间分辨率的设置并非越高越好,而是有个合适的中间值;拉格朗日方法在大多数情况下优于欧拉方法,但当流动结构较复杂时性能较差,应根据流动类型和流场特征合理选取压强梯度计算方法. 展开更多
关键词 粒子图像测速(PIV) 压强梯度 离散格式 压强估计 远场噪声预测
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离散格式及半隐式算法对直背式轿车外流场数值计算精度影响的研究 被引量:4
14
作者 李广辉 康宁 李海峰 《车辆与动力技术》 2006年第1期32-36,共5页
以简化的直背式轿车模型为研究对象,以商用计算流体力学软件STAR—CD为工具,应用不同的离散格式对轿车外流场进行了数值模拟,通过与试验结果的对比,比较了各种离散格式对直背式轿车外流场数值模拟的适用性,同时对SIMPLE算法及其两种修... 以简化的直背式轿车模型为研究对象,以商用计算流体力学软件STAR—CD为工具,应用不同的离散格式对轿车外流场进行了数值模拟,通过与试验结果的对比,比较了各种离散格式对直背式轿车外流场数值模拟的适用性,同时对SIMPLE算法及其两种修正方法PISO算法和SIMPISO算法的计算精度的影响进行了研究.结果表明,QUICK格式比较适合汽车外流场的计算,SIMPISO算法计算精度比SIMPLE算法和PISO算法高. 展开更多
关键词 计算流体力学 直背式 离散格式
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一维无源对流扩散方程的近场动力学计算格式 被引量:4
15
作者 王庆 李家宝 +2 位作者 鞠磊 薛彦卓 贾定睿 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期9-16,共8页
为了深入研究对流扩散问题,本文针对一维无源对流扩散方程给出了利用近场动力学理论求解方程的一般计算格式。推导出了对流项的收敛时间步长计算公式,并采用迎风格式对一维无源对流方程进行验证,证明了近场动力学可以用于求解对流项,随... 为了深入研究对流扩散问题,本文针对一维无源对流扩散方程给出了利用近场动力学理论求解方程的一般计算格式。推导出了对流项的收敛时间步长计算公式,并采用迎风格式对一维无源对流方程进行验证,证明了近场动力学可以用于求解对流项,随后引入无量纲数Pe,对对流扩散中的占优情况进行判断,最终得到同时满足对流项和扩散项收敛要求的时间步长。结果表明:利用近场动力学理论求解无源对流方程时,当安全系数ζ与近场范围系数m满足1/ζ=2m,误差可达到最小;无量纲数Pe可用于判断对流扩散中的占优情况,且经过理论值和计算值的比对,证实了近场动力学理论求解一维无源对流扩散方程的可行性及数值准确性。 展开更多
关键词 近场动力学 对流扩散 收敛时间步长 安全系数 离散格式 中心差分 无源项 数值模拟
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不同离散格式下的离心泵内部流动数值模拟研究 被引量:3
16
作者 吴大转 黄滨 +2 位作者 胡芳芳 武鹏 王乐勤 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期55-58,共4页
为研究离散格式对离心泵性能预测精度的影响,本文以自吸式离心泵为计算模型,采用Realizableκ-ε湍流模式进行三维内流场的数值模拟研究,分析了从零流量到最大工作流量下的内部流动和水力性能。建立了考虑内部间隙影响的自吸式离心泵全... 为研究离散格式对离心泵性能预测精度的影响,本文以自吸式离心泵为计算模型,采用Realizableκ-ε湍流模式进行三维内流场的数值模拟研究,分析了从零流量到最大工作流量下的内部流动和水力性能。建立了考虑内部间隙影响的自吸式离心泵全三维计算模型,分析了动量方程对流项采用一阶差分和二阶差分格式对计算精度的影响,同时分析了压力项的Standard和PRESTO离散格式对计算精度的影响。结果表明,在小流量工况下,采用二阶迎风格式具有较高的计算精度,而在大流量工况下采用一阶迎风格式更为合适。该结果可为准确预测离心泵全工况外特性提供参考依据。 展开更多
关键词 自吸式离心泵 数值模拟 性能预测 离散方式
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不同湍流模型对风力机叶片翼型气动性能参数计算结果的影响研究 被引量:3
17
作者 吴友健 杨艺 《太阳能》 2020年第8期36-40,共5页
为了比较不同湍流模型得到的风力机叶片翼型气动性能参数计算结果的区别,采用S-A、SST k-ω和RNG k-ω这3种湍流模型对风力机叶片NACA0018翼型进行数值计算,然后将得到的结果和文献给出的风洞实验值进行比较,最后分别讨论了一阶迎风、... 为了比较不同湍流模型得到的风力机叶片翼型气动性能参数计算结果的区别,采用S-A、SST k-ω和RNG k-ω这3种湍流模型对风力机叶片NACA0018翼型进行数值计算,然后将得到的结果和文献给出的风洞实验值进行比较,最后分别讨论了一阶迎风、二阶迎风和QUICK这3种离散格式对计算精度的影响。结果表明:当翼型在未失速(攻角小于14°)状态时,RNG k-ω模型得到的升力系数值与实验值最为接近;当翼型处于失速状态(攻角大于等于14°)时,S-A模型得到的升力系数值与实验值最为接近,而SST k-ω模型得到的阻力系数值与实验值最为接近。 展开更多
关键词 风力机 叶片 翼型 湍流模型 离散格式
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RLW方程的一种非标准有限元法 被引量:3
18
作者 吴谷丰 戎海武 《佛山科学技术学院学报(自然科学版)》 CAS 2001年第2期5-7,共3页
取分段二次多项式作为试探函数 ,分段一次多项式作为检验函数 ,基于变分原理导出 RLW方程的全离散计算格式 ,给出格式的收敛阶 ,利用导出的格式计算 RLW方程的单个孤立子传播及两个孤立子相碰的现象。
关键词 RLW方程 全离散格式 孤立子 非标准有限元法
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水盐运移方程对流项不同离散格式对比分析 被引量:3
19
作者 赵文娟 黄凌 李春光 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第8期107-109,共3页
采用有限体积方法求解了一维土壤水盐运移方程,分别将不同的对流项离散格式应用到一维土壤水盐数值模型的求解中。通过对数值计算结果与实测数据进行对比分析,认为在较大的空间、时间步长条件下,QUICK格式有效地减缓了数值振荡和数值扩... 采用有限体积方法求解了一维土壤水盐运移方程,分别将不同的对流项离散格式应用到一维土壤水盐数值模型的求解中。通过对数值计算结果与实测数据进行对比分析,认为在较大的空间、时间步长条件下,QUICK格式有效地减缓了数值振荡和数值扩散的现象。 展开更多
关键词 有限体积方法 对流项 离散格式 水盐运移模型
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A NEW APPROACH TO MODELING OF TRAFFIC FLOW IN CITIES
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作者 Feng Su-weiShanghai University, Shanghai Institute of Applied Mathematics and Mechanics, Shanghai200072, P. R. China,E-mail: shqdai @ yc. shu. edu. cn 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 1998年第1期54-63,共10页
Based on the properties of traffic, macroscopic dynamic equations are set up to simulate the flow of traffic. Besides relaxation term and compressibility term, a changeable area term is composed in the model to descri... Based on the properties of traffic, macroscopic dynamic equations are set up to simulate the flow of traffic. Besides relaxation term and compressibility term, a changeable area term is composed in the model to describe the effect of car parking, toll-booth, traffic incidents, road grading and bicycles on traffic flow. With numerical method, three cases are presented to simulate the changing lane area with time and space and the propagating process of high traffic density. The results show that the dynamic model can reasonably describe the evolution of traffic states in various complicated occasions. 展开更多
关键词 traffic flow dynamic model discrete scheme
全文增补中
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