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题名不可压缩N-S方程的稳定分步算法及耦合离散
被引量：2
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作者
段庆林
李锡夔
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机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2007年第6期749-759,共11页
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基金
国家自然科学基金(10590354
10672033
+1 种基金
10272027)
国家973(2002CB412709)资助项目.~~
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文摘
在有限增量微积分(finite increment calculus,FIC)的理论框架下,通过引入一个附加变量,发展了压力稳定型分步算法,有效改善了经典分步算法的压力稳定性,同时还避免了标准FIC方法中存在的空间高阶导数的计算.为保证数值方法同时具有较快的计算速度和较好的健壮性,发展了有限元与无网格的耦合空间离散方法.该方案可在网格发生扭曲的区域采用无网格法空间离散以保证求解的精度和稳定性,而在网格质量较好的区域以及本质边界上保留使用有限元法空间离散以提高计算效率和便于施加本质边界条件.方腔流考题的数值模拟结果突出地显示了所发展的压力稳定型分步算法比经典分步算法具有更好的压力稳定性,能够有效消除速度-压力插值空间违反LBB条件而导致的压力场的虚假数值振荡.平面Poisseuille流动和一个典型型腔充填过程的数值模拟结果,表明了发展的耦合离散方案相对于单一的有限元法和单一的无网格法在综合考虑计算效率和算法健壮性方面的突出优点.
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关键词
分步算法
不可压缩n—s方程
LBB条件
压力稳定性
无网格法
FIC
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Keywords
fractional step algorithm, incompressible n-s equations, LBB condition, pressure stability meshfree, FIC
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分类号
O357.1
[理学—流体力学]
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