求解Oseen流的交替线松弛多重网格方法 被引量：2

1

作者 朱兴文 张立翔 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第11期1145-1155,共11页

利用Riemann解的通量差分分裂法——Godunov方法对Oseen流控制方程进行离散,得到了基于一阶上迎风格式的离散方程,并给出了使用多重网格方法求解该离散方程的V-循环算法和W-循环算法的收敛性分析.通过局部Fourier分析方法,对获得的离散... 利用Riemann解的通量差分分裂法——Godunov方法对Oseen流控制方程进行离散,得到了基于一阶上迎风格式的离散方程,并给出了使用多重网格方法求解该离散方程的V-循环算法和W-循环算法的收敛性分析.通过局部Fourier分析方法,对获得的离散方程的聚对称交替线GaussSeidel松弛的光滑性质进行了研究.结果表明:使用多重网格的两层网格及三层网格算法求解具有不同Reynolds数的Oseen流,即便是在高Reynolds数情况下,聚对称交替线Gauss-Seidel松弛具有很好的光滑性质,多重网格W-循环算法收敛性比V-循环算法好. 展开更多

关键词 通量差分分裂法 多重网格方法 Oseen流 局部Fourier分析 交替线松弛

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High Resolution Compact Finite Difference Schemes for Convection Dominated Problems

2

作者 Abdullah Shah Saher Akmal Khan Najib Ullah 《World Journal of Mechanics》 2019年第12期259-266,共8页

In this short article, the upwind and central compact finite difference schemes for spatial discretization of the first-order derivative are analyzed. Comparison of the schemes is provided and the best discretization ... In this short article, the upwind and central compact finite difference schemes for spatial discretization of the first-order derivative are analyzed. Comparison of the schemes is provided and the best discretization scheme for convection dominated problems is suggested. 展开更多

关键词 UPWIND SCHEME UPWIND Compact SCHEME flux-difference splitting CONVECTION Dominated Problems

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基于高阶逆风通量差分裂格式的直升机旋翼前飞流场模拟 被引量：7

3

作者 招启军 徐国华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期408-413,共6页

描述了三维雷诺平均NS方程数值模拟前飞状态旋翼非定常流场的方法和模型。在该模型中,将三阶逆风格式(MUSCL)与通量差分裂方法相结合,无需添加人工粘性,因而可有效地减少Jameson二阶中心差分有限体积法导致的旋翼尾迹数值耗散。为充分... 描述了三维雷诺平均NS方程数值模拟前飞状态旋翼非定常流场的方法和模型。在该模型中,将三阶逆风格式(MUSCL)与通量差分裂方法相结合,无需添加人工粘性,因而可有效地减少Jameson二阶中心差分有限体积法导致的旋翼尾迹数值耗散。为充分考虑旋翼尾迹对流场的影响和计入桨叶的旋转、挥舞、变距运动,发展了一种运动嵌套网格。针对嵌套网格中关键的贡献单元搜寻问题,提出了一种新的“伪贡献单元搜寻法”。应用上述方法,对Caradonna模型旋翼在周期变距和挥舞运动条件下的前飞流场进行了计算,与采用Jameson二阶中心差分方法相比,计算结果更贴近实验值。并针对几种不同桨尖形状的旋翼前飞流场进行计算,表明后掠桨尖可有效减弱超临界流动。 展开更多

关键词 旋翼 直升机 逆风格式 通量差分裂格式 运动嵌套网格

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基于WENO-分段线性格式的直升机流场数值模拟 被引量：1

4

作者 张居晖 陈仁良 孔卫红 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2589-2598,共10页

发展了一套适合于格心格式求解器的基于加权本质无振荡(WENO)-分段线性格式的旋翼/机身气动干扰高精度CFD计算方法。应用该方法对多种旋翼/机身组合模型前飞算例进行了数值模拟,计算得到的机身表面压力系数分布与实验结果吻合良好,说明... 发展了一套适合于格心格式求解器的基于加权本质无振荡(WENO)-分段线性格式的旋翼/机身气动干扰高精度CFD计算方法。应用该方法对多种旋翼/机身组合模型前飞算例进行了数值模拟,计算得到的机身表面压力系数分布与实验结果吻合良好,说明了该方法对旋翼/机身气动干扰研究的有效性。之后进一步将该方法应用到悬停状态的X3构型复合式高速直升机旋翼/机翼/螺旋桨组合模型的复杂流场模拟中,并与悬停状态孤立旋翼和旋翼/机翼组合模型的流场进行了对比。研究发现:机翼对旋翼下洗流起阻滞作用,引起机翼下方不规则流动,且螺旋桨滑流与旋翼下洗流会相互干扰产生一定的偏折,旋翼下洗流速度更大,螺旋桨滑流会产生明显的向下偏折。 展开更多

关键词 飞行器设计 旋翼/机身干扰 旋翼/机翼/螺旋桨干扰 非结构网格 通量差分裂方法

原文传递

基于二维非结构网格的全隐式,迎风格式欧拉方程研究

5

作者 董国国 白俊强 朱军 《科学技术与工程》 2008年第3期832-835,共4页

对二维非结构网格进行了网格重构,使用格点格式有限体积法离散流场方程,采用Roe矢通量分裂方法计算通量,时间推进采用LU-SGS方法。通过对NACA0012翼型和RAE2822翼型的流场模拟,验证了本算法的可行性和高效性。

关键词 对偶网格 全隐式 Roe矢通量分裂 LU-SGS 网格重排序

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长江江苏段二维水流-水质模拟 被引量：35

6

作者 赵棣华 李褆来 陆家驹 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期72-77,共6页

根据长江江苏感潮河段水流水质及地形特点 ,应用有限体积法及黎曼近似解建立了平面二维水流 -水质模型。模型应用有限体积法的积分离散 ,并利用通量坐标旋转的不变性把二维问题转化为一系列局部的一维问题进行求解 ,采用通量差分裂格式... 根据长江江苏感潮河段水流水质及地形特点 ,应用有限体积法及黎曼近似解建立了平面二维水流 -水质模型。模型应用有限体积法的积分离散 ,并利用通量坐标旋转的不变性把二维问题转化为一系列局部的一维问题进行求解 ,采用通量差分裂格式计算各跨单元边界的水量、动量及污染物输运等通量。应用浓度输移精确解验证模型算法的正确性 ,利用长江江苏感潮河段的水流、水质监测资料进行模型率定检验 ,并通过对卫星遥感资料的分析检验模型计算污染带的合理性。模型在长江江苏段主要地区区域供水规划及实施决策支持系统中得到应用 。 展开更多

关键词 水流—水质模型 有限体积法 黎曼近似解 通量差分裂 遥感技术 卫星图片

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通量差分裂格式的二维水流水质计算的适用性分析 被引量：9

7

作者 丁玲 逄勇 +2 位作者 赵棣华 吴建强 吕俊 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期561-565,共5页

将通量差分裂(FDS)格式应用于二维水流 水质数值模拟中。应用若干理想条件下的简化模型对格式的计算精度进行分析,结果表明:FDS格式不仅能高精度地模拟浓度梯度较缓的污染物稳定排放情况,且其二阶格式能高分辨率捕俘水质间断,与理论值... 将通量差分裂(FDS)格式应用于二维水流 水质数值模拟中。应用若干理想条件下的简化模型对格式的计算精度进行分析,结果表明:FDS格式不仅能高精度地模拟浓度梯度较缓的污染物稳定排放情况,且其二阶格式能高分辨率捕俘水质间断,与理论值吻合很好,说明FDS二阶格式能高精度地计算污染物间断排放引起的大浓度梯度或水质突跃情况。该格式在长江南通江段水环境数值模拟中的应用验证了它的实际应用能力。 展开更多

关键词 通量差分裂格式 二维水流水质模型 计算精度

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长江口北支基于混合网格的通量差分裂水流水质计算模式 被引量：4

8

作者 刘晓东 姚琪 王鹏 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2004年第5期565-570,共6页

　本文建立了基于三角形四边形混合网格的二维水流水质耦合数值计算模式,网格通过推进阵面法自动生成,控制方程采用有限体积法对守恒变量进行离散,应用通量差分裂格式(FDS)计算边界上的水量、动量和污染物法向数值通量。模型应用于长江... 　本文建立了基于三角形四边形混合网格的二维水流水质耦合数值计算模式,网格通过推进阵面法自动生成,控制方程采用有限体积法对守恒变量进行离散,应用通量差分裂格式(FDS)计算边界上的水量、动量和污染物法向数值通量。模型应用于长江口北支崇海公路大桥修建后的流场浓度场的数值模拟。网格根据工程实际需要分区布置,在工程外区域采用有结构的四边形网格布置,既可贴合实际岸线边界,又便于组织数据结构;在工程附近区域采用无结构的三角形网格布置,利用三角形网格的灵活性实现复杂地形边界和局部小尺度流场浓度场的精细模拟。模型计算出的流场和浓度场与实测值对比令人满意,较好地解决了复杂边界和工程网格尺度问题。 展开更多

关键词 长江口北支 混合网格 水流 水质 通量差分裂

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几个求解Euler方程的验证模型

9

作者 刘君 刘瑜 《气体物理》 2024年第6期62-73,共12页

从2018年开始陆续发现在特定条件下WENO格式计算误差比1阶迎风格式还大的数值算例。经过定性分析后,作者认为这种现象是采用空间多点模板构造格式的方法不符合双曲型方程的特征线理论以及通量分裂格式引入非物理波动所致。提出了基于Eu... 从2018年开始陆续发现在特定条件下WENO格式计算误差比1阶迎风格式还大的数值算例。经过定性分析后,作者认为这种现象是采用空间多点模板构造格式的方法不符合双曲型方程的特征线理论以及通量分裂格式引入非物理波动所致。提出了基于Euler方程对1阶迎风、MUSCL和WENO格式进行各种比对数值实验论证这个观点的若干算例。希望将其作为差分法求解Euler方程的验证模型,以供同行参考。目前国内外文献中验证高阶格式的经典算例,例如等熵涡、双Mach反射、激波和自由界面干扰等,验证时大多根据数值现象定性比较,缺乏定量指标,本文提出的验证模型能够计算数值解误差,可以进行定量评价。通过对这些验证模型的分析,提出了一种可以有效降低初始激波诱导误差的算法。 展开更多

关键词 验证 高阶格式 加权本质无振荡格式 几何守恒律 通矢量分裂 通量差分分裂

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欧洲计算流体力学——个人观点（英文） 被引量：2

10

作者 M.Napolitano 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期139-156,共18页

介绍了70年代初到20世纪末欧洲科学家对CFD发展的主要贡献,并重点关注了对国际流体力学数值方法会议(ICNMFD)和国际计算力学学术会议(ISCFD)的成功举办具有重大贡献的科学家。ICNMFD始于1969年(新西伯利亚),由参与了美国和苏联太空竞赛... 介绍了70年代初到20世纪末欧洲科学家对CFD发展的主要贡献,并重点关注了对国际流体力学数值方法会议(ICNMFD)和国际计算力学学术会议(ISCFD)的成功举办具有重大贡献的科学家。ICNMFD始于1969年(新西伯利亚),由参与了美国和苏联太空竞赛的两国科学家联合创办,而ISCFD则作为ICNMFD在亚太地区的同类会议初创于1995年(东京)。由Oshima教授和本人提议,得益于上述两个会议全体科学委员会成员的共同努力,ICNMFD和ISCFD自2000年开始,合并成为每两年举办一次的国际计算流体力学会议(ICCFD)。绝大部分本文讨论所涉及的学者通常都在受邀进行大会报告后,成为了前述三大国际会议中的一个或多个科学委员会的成员。作者对文中讨论所涉及的研究人员的圈定负有全权责任,上述人员的选择更多地基于应用而非理论计算流体力学,因此尚存在不完善之处。此外由于文中所讨论的学者大都是作者在40多年计算流体力学研究生涯中的私交好友,因此并没有将年轻一代的科学家考虑进来,但这并非由于他们的贡献不重要。另外值得注意的是欧洲的计算流体力学同美国的计算流体力学有非常紧密的联系,本文讨论所涉及的研究学者有些最早从欧洲开始涉足计算流体力学而现在则生活和工作于美国(例如Glowinski,Roe,Van Leer等人),而有些则是在美国取得了博士学位(例如Launder,Napolitano),他们都同美国的科学家进行过合作,因此很难清晰地对欧洲和美国的计算流体力学进行界定。对那些现已移居美国的欧洲科学家们,本文优先考虑了他们移居之前的贡献。最后但并非是最不重要的,作者通过电子邮件一一联系了文中所涉及的科学家,希望他们本人能够给出其自身贡献的评价草稿,从而帮助作者以最权威的视角在文中相应章节对其工作进行评述。本文向提供自述评价的诸位致以谢意,同时也希� 展开更多

关键词 计算流体力学 直接数值模拟 有限差分 有限元 有限体积 通量差分分裂 通量矢量分裂 高阶格式 大涡模拟 Lax-Wendroff格式 多重网格 粒子流动 湍流模型

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用多重网格TVD方法求解三维高超音速粘性流场 被引量：2

11

作者 李桦 王承尧 王磊 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1998年第2期1-4,共4页

本文采用时间相关法求解了三维Ｎ－Ｓ方程。在计算中，对于压力和对流项采用Ｒｏｅ的通量差分分裂技术和Ｏｓｈｅｒ－Ｃｈａｋｒａｖａｒｔｈｙ的ＴＶＤ格式，对于粘性项，采用了中心差分格式。通过数值模拟得到了钝头双锥体高超音速层... 本文采用时间相关法求解了三维Ｎ－Ｓ方程。在计算中，对于压力和对流项采用Ｒｏｅ的通量差分分裂技术和Ｏｓｈｅｒ－Ｃｈａｋｒａｖａｒｔｈｙ的ＴＶＤ格式，对于粘性项，采用了中心差分格式。通过数值模拟得到了钝头双锥体高超音速层流流场在不同攻角下的数值解。计算的重点放在壁面热流率的预测。在攻角为４°和１２°的状态下，Ｓｔａｎｔｏｎ数的计算值与实验值进行了比较，二者吻合较好。为了加快收敛速率，计算时采用了多重网格方法。 展开更多

关键词 粘性流 TVD格式 多重网格 高超音速流动

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利用非结构化网格三维模型探讨桥墩周围流动现象 被引量：2

12

作者 林忠灯 贾鹏 +2 位作者 胡金星 陈曦 池洪基 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2011年第10期55-57,共3页

本文简要介绍了一种基于非结构化网格的三维水动力模型,模型采用有限体积法的思想,考虑水流垂直方向流速,建立三维水动力控制方程。引用通量差分分裂(FluxDifferenceSplitting)算法对控制方程进行了数值求解。最后基于该模型建立了日本... 本文简要介绍了一种基于非结构化网格的三维水动力模型,模型采用有限体积法的思想,考虑水流垂直方向流速,建立三维水动力控制方程。引用通量差分分裂(FluxDifferenceSplitting)算法对控制方程进行了数值求解。最后基于该模型建立了日本川上河上的包含两个桥墩河段的三维水动力模型。通过模拟计算,对两个桥墩周围的流动状态进行了分析。结果表明,该模型能够体现复杂情况下桥墩周围的流动现象。 展开更多

关键词 非结构化网格 通量差分分裂算法 三维水动力模型 桥墩周围流场 模型计算

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渠道非定常流动的一种二阶高性能数值格式

13

作者 蔡启富 《武汉水利电力大学学报》 CSCD 1997年第1期23-27,共5页

对非线性双曲型方程式的ＴＶＤ格式坡度限制函数作了分析讨论．根据矢通量差分裂技术推导了任意断面形状、底坡为常数、有摩擦的渠道非定常流的一种二阶精度、无振荡差分格式．给出的算例与解析解符合。

关键词 非定常流动 渠道 数值格式 水动力学

原文传递

基于FDS格式的长江镇扬段水沙数值仿真

14

作者 罗缙 逄勇 +1 位作者 王华 李一平 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2009年第5期659-667,共9页

基于镇扬江段河势变化剧烈、感潮特性明显、水沙运动复杂的特征,建立了二维非稳态水流、水质及泥沙耦合数学模型,在有限体积法框架下应用通量差分裂(FDS)格式计算模型中各跨单元边界的数值通量,基于实测数据对模型进行了率定验证.运用... 基于镇扬江段河势变化剧烈、感潮特性明显、水沙运动复杂的特征,建立了二维非稳态水流、水质及泥沙耦合数学模型,在有限体积法框架下应用通量差分裂(FDS)格式计算模型中各跨单元边界的数值通量,基于实测数据对模型进行了率定验证.运用所建模型对洪季、枯季镇扬江段水沙过程进行数值仿真,结果表明:(1)镇扬江段汛期流速约为0.72—1.98m/s,枯水期流速约为0.33—1.24m/s,汛期平均流速约比枯水期增加了40.6%;(2)汛期水动力条件较好,沿河排污口最大污染带长度约1550m,枯水期总污染带长度约2800m,比汛期增加了46.2%;(3)汛期镇扬江段平均含沙量为0.12—0.20kg/m3,枯水期平均含沙量为0.07—0.11kg/m3,汛期含沙量较枯水期增加了40%;汛期,泥沙浓度从上游至下游沿河长方向基本呈现递减趋势;枯水期,由于径流、潮流双重作用明显,泥沙浓度沿程变化较小. 展开更多

关键词 通量差分裂 长江 数学模型 水质 泥沙

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一种新型的高分辨率通量差分裂格式

15

作者 胡立军 赵昆磊 袁海专 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期810-818,共9页

传统的Roe格式不满足熵条件并且在计算激波问题时会遭遇不同形式的不稳定现象,如慢行激波的波后振荡和红玉(carbuncle)现象。基于Zha-Bilgen对流-压力通量分裂方法,构造一种新型的通量差分裂格式。利用约旦标准型理论,通过添加广义特征... 传统的Roe格式不满足熵条件并且在计算激波问题时会遭遇不同形式的不稳定现象,如慢行激波的波后振荡和红玉(carbuncle)现象。基于Zha-Bilgen对流-压力通量分裂方法,构造一种新型的通量差分裂格式。利用约旦标准型理论,通过添加广义特征向量构造通量差分裂方法来计算对流子系统。压力子系统具有一组完备的线性无关特征向量,因此可以构造传统的通量差分裂格式进行计算。为了提高接触间断的分辨率,利用界面变差下降(BVD)算法来重构对流通量耗散项中的密度差。激波稳定性分析表明,新格式可以有效地衰减数值误差,从而抑制不稳定现象的发生。一系列数值实验证明了本文构造的新型通量差分裂格式比Roe格式具有更高的分辨率和更好的鲁棒性。 展开更多

关键词 可压缩流 通量差分裂格式 Zha-Bilgen分裂方法 界面变差下降算法 高分辨率 鲁棒性

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等离子体磁流体不稳定性的高精度数值模拟研究

16

作者 雷晓晨 李新霞 马骏 《南华大学学报（自然科学版）》 2017年第1期1-5,共5页

基于有限体积法的通量差分分裂法,通过联合高阶多态黎曼求解器(HLLD)、高精度重构格式(MUSCL)和三阶总变差递减龙格-库塔格式,数值研究了平板位形下等离子体电阻磁流体不稳定性.对托卡马克等离子体双撕裂模不稳定性和等离子体磁岛合并... 基于有限体积法的通量差分分裂法,通过联合高阶多态黎曼求解器(HLLD)、高精度重构格式(MUSCL)和三阶总变差递减龙格-库塔格式,数值研究了平板位形下等离子体电阻磁流体不稳定性.对托卡马克等离子体双撕裂模不稳定性和等离子体磁岛合并不稳定性的研究结果表明,该算法具有精度高、数值稳定性好和运行速度快等特点.研究结果为磁流体动力学方程组的求解提供了一种新的高精度数值计算方法. 展开更多

关键词 通量差分分裂格式 磁流体不稳定性 数值模拟

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一维高阶ENO格式的应用研究 被引量：2

17

作者 段毅 杨永 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期486-489,共4页

构造了基本 ENO有限体积格式 ,在标量守恒系 ,矢量守恒系中研究了 ENO格式的具体应用 ,给出了矢量守恒系中基于特征分量的 ENO重构算法 ,通过采用 Roe平均通量差分分裂 ( Roe-FDS) ,有效地抑制了间断解附近的振荡。一维 Euler方程的数... 构造了基本 ENO有限体积格式 ,在标量守恒系 ,矢量守恒系中研究了 ENO格式的具体应用 ,给出了矢量守恒系中基于特征分量的 ENO重构算法 ,通过采用 Roe平均通量差分分裂 ( Roe-FDS) ,有效地抑制了间断解附近的振荡。一维 Euler方程的数值模拟结果进一步表明 ENO格式具有较高的激波分辨率和较低的数值耗散 。 展开更多

关键词 ENO格式 Roe-FDS EULER方程

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