偏微分方程网格生成技术中非线性系数的研究

网格生成技术是ＣＦＤ中极为关键的问题之一,偏微分方程数值网格生成技术是目前应用和研究最多的网格生成方法。本文应该各非线性系数对网格正交性和空间分布的影响进行了理论研究和数值验证。结果表明系数β具有控制网格正交性的作用,系数α和γ具有调节网格空间分布的作用,且其调节作用的强弱和α／γ的值有直接关系。     

数值网格生成方程中源项对网络正交性影响的研究

基于对数值网格生成的椭圆型偏微分控制方程中混合偏导数项非线性系数特性的 研究,从理论上推导了用于控制网格正交性的一种新源项给定形式,并讨论了其具体的数值实 现方法,数值计算结果表明,该新源项形式对生成网格的正交性具有很强的调节和控制能力。     

基于面向对象技术的CAD系统建模与工程数据库管理

着重阐述了面向对象技术在工程数据库开发中的地位和重要作用,提出了一种基于通用图形系统的ＣＡＤ建模方法,并详细讨论了它与工程数据库的连接和实现。文中所提出的ＣＡＤ建模和具体实现技术具有较好的适应性,便于推广使用。     

最小热量传递势容耗散原理及其在导热优化中的应用

基于热量传递现象的本质, 从传热学的角度定义了热量传递势容和热量传递势容耗散函数, 它们的物理意义相应为热量传递能力的总量和热量传递能力的耗散率. 针对以提高导热效率为目标函数的导热过程优化, 提出了最小热量传递势容耗散原理, 即在总导热能力一定的条件下, 当热量传递势容耗散为最小时的导热系数分布为最佳, 即其导热效率最高. 最后, 举例说明了最小热量传递势容耗散原理在导热过程优化中的应用.     

换热器强化的场协同原则

提高换热器的传热性能可以有两个层次, 第1个层次是增加对流换热系数, 第2个层次是改善换热器整体安排. 围绕第2个层次讨论, 提出了改善换热器中冷热流体温度场间的协同就能提高换热器的效能. 换热器中冷热流体温度场的函数形式越接近, 冷热流体的温差场越均匀时, 称冷热流体温度场的协同越好. 通过重新分布换热面积可提高叉流换热器的效能, 当换热面积具有最佳分布时, 叉流换热器的效能可与逆流换热器的效能相等. 多股流换热器中, 顺流换热方式的换热量可以高于逆流换热方式, 表明换热器的传热性能的高低取决于它们的温差场均匀性即冷热流体温度场协同程度, 而不是取决于流动方式.     

基于递归函数理论的任意曲线拟合方法的研究

提出了一种任意曲线拟合的新方法,该方法以递归函数理论为基础,应用原始递归式来表示函数,求解过程中以递归迭代的主要计算方法,避免了用传统最小二乘法所致的病态矩阵现象,且在拟合多项式时具有自动确定其次数的优点。     

基于仿生优化的高效导热通道的构造

针对导热优化的一个基本问题，即体点问题，采用基于生命演化原理的仿生优化方法，对导热区域中插入的高导热材料的布置进行了优化，构造了不同条件下的高效导热通道。优化时首先根据温度梯度均匀化的原则，通过数值方法模拟了高导热材料的进化和退化过程，得到高导热材料最优布置，然后对其结构特征进行分析，最后构造出具有该结构特征且便于实施的规整结构。结果表明，当区域中的内热源为均匀分布以及高导热材料与基底材料的导热系数比值比较大时，仿生优化得到的高导热材料结构与树网构造方法得到的结构具有类似的结构特征与相近的传热效果。当内热源为均匀分布且导热系数比值比较小时，高导热材料主要集中在热量的出口。当内热源为非均匀分布时，导热材料密集在具有热源的区域内，并在热源和热量出口之间构建了高效导热通道。     

圆筒内层流对流换热的最佳速度场及工程应用

在粘性耗散一定的条件下,以热量传递势容耗散取得极值为优化目标,利用变分方法可以导出稳态层流对流换热的场协同方程.该文利用场协同方程,通过Fluent 6.0对含有均匀内热源、边界条件与实际搅拌器相近的圆筒内水的对流换热进行数值求解,得到了由多个涡构成的、规则合理的速度场分布.在粘性耗散和圆筒体积一定的条件下,最佳速度场会随着圆筒长径比的不同而发生变化,而且在某些条件下得到的优化流型与工业中搅拌器的常用流型十分相似.这些优化流型对搅拌器的选择和设计具有一定的辅助意义.     

数值网格生成方程中源项对网格正交性影响的研究

基于对数值网格生成的椭圆型偏微分控制方程中混合偏导数项非线性系数特性的研究,从理论上推导了用于控制网格正交性的一种新源项给定形式,并讨论了其具体数值实现方法,数值计算结果表明,该新源项形式对生成网格的正交性具有很强的调节和控制能力。     

贴体网格生成技术中正交性和空间疏密控制研究

在综合阐述网格生成技术对流场数值计算重要性的基础上,提出了一种非周期性叶栅流场网格的数值生成方法。该方法对任意曲线（面）边界生成正交性思想的网格具有普适性,且可以对整个区域网格的正交性进行有效的控制。此外,本文还对网格正交性和疏密分布之间的关系进行了探讨,给出了影响网格正交性的因素和改进方法。