不可压缩黏性流体基函数法的理论研究及其在三维动脉瘤中的计算

将基函数法应用到不可压缩黏性流动的数值模拟中去,采用人工压缩性技术、通量分裂法及中心格式和迎风格式相结合的技术,构造出可数值求解三维不可压缩流体N—S方程的三角函数类型的基函数格式．为了验证此方法,首先计算了有限长度的圆管内流动,解出的速度分布和压力分布除入口段和出口段外,与泊肃叶流的结果十分吻合．在方法得到初步验证后,又采用三角函数基函数及非结构网格生成技术,进一步数值地研究了二维和三维情况下动脉瘤内的血液动力学问题,计算了定常情况下动脉瘤内的速度、压力和剪切力分布并研究了动脉瘤的几何形状对血液动力学的影响．     

一种新型的数值计算方法——基函数法

我们提出一种新型的数值计算方法——基函数法．此方法直接在非结构网格上离散微分算子．采用基函数展开逼近真实函数,构造出了导数的中心格式和迎风格式．取多项式为基函数并采用通量分裂法及中心格式和迎风格式相结合的技术以消除激波附近的非物理波动,我们构造出数值求解无黏可压缩流动一阶多项式的基函数格式．通过一、二、三维多个无黏可压缩流动典型算例的数值计算表明本方法是一种高精度的,对激波具有高分辨率的无波动新型数值计算方法,与网格自适应技术相结合可得到十分满意的结果．     

计算不可压缩流动问题的一种新方法:弧长-流函数法

以弧长－流函和为曲线坐标,推导出了二维 不可压缩流动的一种新方法。该方法通过坐标变换将物理域变为计算域,将计算域中的曲线坐标ｓ和ψ分别定义为沿流线方向的弧长和流函数,则对于不可压缩流动,就可将在笛卡尔坐标系内解拉普拉斯方程转化为解两个以ｓ和ψ为自变量,ｘ和ｙ为因变量的椭圆型偏微分方程,应用此方法,许多边界条件都是狄利克勒型的,简化了数值求解过程。     

径向基函数法在地下水模拟中的应用

一种真正的无网格法-径向基函数法应用于非均质多孔介质中的二维地下水流模型.介绍了基于经向基函数的配点法的基本原理.对水文地质参数按函数连续变化、渐变和突变3种非均质多孔介质中的二维地下水稳定流分别用径向基函数法和传统有限元法进行了计算.结果表明,该方法不需要背景网络,较有限元法计算简单,且计算效率高,节点配置较有限元法灵活,又有较高的精度.     

LU-AUSM~ 混合格式在三维可压缩流动数值分析中的应用

将一维AUSM 格式扩展到三维任意曲线坐标 .为了获得高阶精度 ,采用了三阶MUSCL格式 .将AUSM 格式与LU SGS格式结合 ,对凸包通道跨音速无粘流动、平面叶栅跨音速和超音速无粘流动 ,以及喷管超音速粘性流动进行了数值模拟 .计算结果与文献计算结果和试验数据相符很好 .     

基函数在函数性数据拟合中的应用

文章依据至今最为重要的两个基函数,重点阐述了这两个基函数的定义,及其在多元回归统计中,函数性数据拟合上的应用,结合实际例子,具体操作,运用MATLAB软件,解决实际问题.     

用径向基函数Galerkin法求两点边值问题

用径向基函数来构造Galerkin型无网格法是一种新型的数值算法,各种数值方法均得到广泛的应用.将其应用于求常微分方程中的两点边值问题,通过对算例中近似解与数值解产生的误差对比,说明用径向基函数Galerkin法稳定性好,且计算精度较高,是一种有效的求解方法.     

关于无单元法中的插值基函数选取的探讨

无单元法不需要单元信息，它采用了一种基于移动最小二乘（MLS）的插值函数。插值基函数对插值函数以及无单元法的计算精度影响很大。本文就不同的基函数对插值函数及无单元法的计算精度的影响作了分析比较，得出了一些有益的结论，并用算例说明了这些结论的正确性。     

改进的k-w模型在亚音速漩涡流动中的应用

基于非结构网格,采用经典的wilcox k-ω模型和其改进的kω-Pω模型,建立了用于模拟大攻角旋涡流动的计算方法。以尖前缘的65?三角翼为例,模拟了旋涡的产生、发展、破裂过程,验证了wilcox k-ω模型和kω-Pω模型在典型的亚音速计算状态下对复杂涡系干扰的模拟能力。通过对多种计算的流场与气动力详细结果的比较分析,就两种湍流模型对大攻角复杂旋涡流动的预测能力和敏感性等进行了评估。结果表明：kω-Pω模型通过r值区分剪切层和涡核区域,从而对涡核区域的涡粘性进行修正,对最后的模拟结果有一定的修正作用,可以作为湍流模型修正的一个方向;RANS方法在预测涡破裂点位置和二次涡的强度及位置方面仍存在很大的缺陷。     

LU—AUSM^＋混合格式在三维可压缩流动数值分析中的应用

将一维ＡＵＳＭ＾＋格式扩展到三维任意曲线坐标。为了获得高阶精度,采用了三阶ＭＵＳＣＩ格式。将ＡＵＳＭ＾＋格式与ＬＵ－ＳＧＳ格式结合,对凸包通道跨音速无粘流动、平面叶栅跨音速和超音速无粘流动,以及喷管超音速粘性流动进行了数值模拟。计算结果与文献计算结果和试验数据相符很好。     

非均匀粘性基流中带状浅对流单体的发展

用WKBJ方法讨论了非均匀基流中带状浅对流单体的发展问题，只有在二维非均匀基流的热成风平衡条件下，带状对流环流的传播才具有重力惯性波特征，由于非均匀介质的作用，缓变波列的频率变化不仅是位相变化的源，还可能是振幅变化的一部分，纵向云带和横向云带的发展除粘性致稳作用是共同的，基流的其它非均匀性对不同云带的发展和云带结构起不同的作用。     

预处理方法研究粘性流体定常流动

预处理方法研究粘性流体定常流动孙建安，张万顺，赵金保（物理系）第一作者简介：孙建安，男，３０岁。１９８４年毕业于兰州大学数学力学系，获学士学位，现为西北师范大学物理系讲师。主要研究方向：粘性流体流动数值模拟，非线性动力系统。在国际国内有关学术刊物上发...     

多连通域粘性流动的边界元分析

本文采用计算流体的边界元方法,对多连通域内的粘性流动进行了研究,并与其他方法［１］进行了比较,结果表明本文方法是有效的。     

二维可压翼型绕流的新型无网格解法

根据一种新型的基于方向全导数的无网格方法,运用方向全导数公式构造样点的相应偏导数,并用该公式对第二类边界条件进行离散处理,这样不需要构造任何网格或单元,就可以对多种流动问题进行求解,所以是非常简便和彻底的无网格方法.通过求解两个可压缩流场中二维翼型的数值算例表明,该方法对于解决可压流场中的问题具有较高的精度.     

低速湍流中气动噪声预测方法

 为了研究气动噪声的产生机理和传播过程,在考虑介质黏性的影响情况下,采用分解法并结合湍流模型,对低速湍流流动中气动噪声问题在时域上进行数值计算。基于非结构化同位网格和有限体积法,把可压缩N-S方程分解成不可压N-S方程、含黏性项的声扰动方程;为了考虑质点振速和声压耦合,采用SimpleC算法来同步求解不可压N-S方程和声扰动方程。进出口远场边界采用以渐近解为基础的无反射边界条件,并采用与内部区域相对应的有限体积法、时间隐式格式对其进行求解。利用所编制的程序进行层流状态下圆柱绕流气动噪声仿真验证,并与文献结果进行对比,检验本方法的正确性;并结合湍流模型将数值解法推广到湍流状态下气动噪声数值模拟中。结果表明该方法能够很好地反映流场和声场的形态,无反射边界能很好地抑制声波在边界处的反射,适合低速流气动噪声问题模拟,为实际工程中的降噪工作提供预测信息。     

叶轮机内不可压缩粘性流动的变分原理

本文应用普遍张量理论,把钱伟长的有关不可压缩粘性流体力学的变分原理推广应用到叶轮机内流问题。文中把叶轮机的叶片进口段和出口段 A_2面取作S_2 流面,并将S_2 流面简化为非自由流面。在A_2 面上作用的粘性力作为已知值处理(可通过近似计算确定),在变分计算时不参与变分。     

用因次分析法求取粘性流体运动的速度分布

在粘性流体运动的物理方程中,可用因次分析法对偏微分方程进行参量变换,使方程中的变量并缩、自变量减少,方程得以简化或常微分化。在边界层的流动问题中,本文采用非一般的“有向长度”基本量制的概念,不仅仍能保持方程各项的因次和谐性,还因基本量数的增加,可进一步使变量并缩、自变量减少,偏微分方程更易常微分化及求解。     

可压缩气体合成射流微喷优化设计

借助Fluent软件,基于标准k-ε湍流模型和PISO算法,采用动网格方法构造动边界条件,在可压缩模型下,对二维、黏性、非定常气体合成射流微喷的频率特性及影响射流性能的3个关键因素(驱动频率、振动膜峰值速度和喷口尺寸)进行数值模拟,为合成射流微喷的优化设计提供了依据.结果表明,在可压缩模型下,合成射流微喷的频率特性仿真结果与理论计算结果较吻合,验证了其在可压缩气体模型下仿真的必要性;同时,对任一给定的合成射流微喷,驱动频率和喷口宽度存在最优值.     

一种对船桨干扰问题的黏势流耦合求解方法

基于黏性流计算流体力学(CFD)及势流理论,建立了一种黏流雷诺平均方程/面元法耦合迭代求解方法,对船桨相互作用问题进行了数值模拟.自由面的船体绕流场模拟应用CFD黏流方法,螺旋桨水动力载荷计算采用势流面元法.在黏性流场模拟中得到桨盘面处的总速度分布,减去螺旋桨诱导速度得到实效伴流速度并作为势流计算速度进口条件,螺旋桨效应以体积力的形式在黏性流场中体现.计算值与试验值的对比结果表明,黏势流耦合迭代求解方法能较好地预报船桨干扰问题,且较全域船桨离散化网格CFD求解船桨干扰的方法,计算量大为减少.该方法充分融合了黏势流方法的优点,既能计及黏性效应又能发挥势流快速准确的优势,能够拓展应用于船体及螺旋桨性能预报及设计优化的研究.