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不可压Navier-Stokes方程基于误差估算的网格自适应解法
1
作者
周春华
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2005年第6期705-710,共6页
首先导出了广义S tokes方程Petrov-G a lerk in有限元数值解的当地事后误差估算公式;以非连续二阶鼓包(bum p)函数空间为速度、压强误差的近似空间,该估算基于求解当地单元上的广义S tokes问题。然后,证明了误差估算值与精确误差之间的...
首先导出了广义S tokes方程Petrov-G a lerk in有限元数值解的当地事后误差估算公式;以非连续二阶鼓包(bum p)函数空间为速度、压强误差的近似空间,该估算基于求解当地单元上的广义S tokes问题。然后,证明了误差估算值与精确误差之间的等价性。最后,将误差估算方法应用于N av ier-S tokes环境,以进行不可压粘流计算中的网格自适应处理。数值实验中成功地捕获了多强度物理现象,验证了本文所发展的方法。
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关键词
误差估算
网格自适应
不可压navier—stokes方程
有限元
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职称材料
极坐标系下谱元方法求解不可压缩Navier-Stokes方程
被引量:
4
2
作者
秦国良
陈雪江
+1 位作者
武珑
徐忠
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2004年第2期216-219,共4页
本文利用有限元的思想并结合谱方法的精度提出求解偏微分方程的谱元方法,并将谱元方法应用到极坐标系中;详细推导了在极坐标系下的谱元方法的具体计算公式,求解了极坐标系下的简单椭圆型二阶偏微分方程;并结合时间分裂方法应用于同心旋...
本文利用有限元的思想并结合谱方法的精度提出求解偏微分方程的谱元方法,并将谱元方法应用到极坐标系中;详细推导了在极坐标系下的谱元方法的具体计算公式,求解了极坐标系下的简单椭圆型二阶偏微分方程;并结合时间分裂方法应用于同心旋转圆筒间流体的流动问题,具体求解了原始变量速度和压力的不可压缩Navier Stokes方程,均取得了满意的结果。
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关键词
极坐标系
谱元方法
不可
压
缩
navier—
stokes
方程
时间分裂法
计算精度
解题方法
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职称材料
三维Navier-Stokes方程分步法的并行算法在异构平台上实现初探
被引量:
1
3
作者
徐莹
徐磊
姜恺
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2012年第9期33-39,共7页
本文选取了三维不可压缩流动方程的分步法(fractional-step method),其中动量方程使用BiCGSTAB算法进行迭代求解,而压力泊松方程使用Fourier变换法进行直接求解。本文研究该算法在集群平台上的并行算法,从区域分解入手,分析一维、两维...
本文选取了三维不可压缩流动方程的分步法(fractional-step method),其中动量方程使用BiCGSTAB算法进行迭代求解,而压力泊松方程使用Fourier变换法进行直接求解。本文研究该算法在集群平台上的并行算法,从区域分解入手,分析一维、两维、三维区域划分三种情况下,各并行处理器上的计算量与通讯量,根据分析结果使用两维区域分解。分析BiCGSTAB算法和泊松Fourier变换法在GPGPU异构平台上的移植方法。最后,本文分析了BiCGSTAB和泊松方程Fourier变换法两种算法在CPU集群和GPGPU异构平台上的并行性能结果。
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关键词
异构平台
GPGPU
并行算法
不可
压
缩
navier—
stokes
方程
分步法
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职称材料
利用FEPG进行Navier-Stokes方程的有限元程序的生成(英文)
被引量:
1
4
作者
万水
M.P.尼尔森
《船舶力学》
EI
北大核心
2007年第3期328-332,共5页
通过有限元生成系统(FEPG)产生了粘性不可压流体Navier-Stokes方程的有限元程序。为了克服计算上的困难,利用算子分裂法将N-S方程表述的物理过程分解为扩散和对流两个过程。导出了扩散方程的弱形式,进而建立起它的有限元方程,利用最小...
通过有限元生成系统(FEPG)产生了粘性不可压流体Navier-Stokes方程的有限元程序。为了克服计算上的困难,利用算子分裂法将N-S方程表述的物理过程分解为扩散和对流两个过程。导出了扩散方程的弱形式,进而建立起它的有限元方程,利用最小二乘法建立起对流方程的有限元方程。利用所产生的程序对二维的粘性不可压流体的绕圆柱流动问题进行了数值模拟。
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关键词
Navler
—stokes
方程
有限元素法
粘性
不可
压
流
算子分裂法
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职称材料
基于投影法求解不可压缩流的高精度紧致格式
被引量:
3
5
作者
王坪
田振夫
《工程数学学报》
CSCD
北大核心
2010年第2期225-232,共8页
本文建立了一种基于投影法的求解不可压缩Navier-Stokes(N-S)方程的高精度紧致差分格式。该方法时间上采用Kim和Moin二阶投影法离散,空间上采用高精度紧致格式离散,并提出了一种新的离散压力边界的紧致格式,同时对计算结果进行分析以验...
本文建立了一种基于投影法的求解不可压缩Navier-Stokes(N-S)方程的高精度紧致差分格式。该方法时间上采用Kim和Moin二阶投影法离散,空间上采用高精度紧致格式离散,并提出了一种新的离散压力边界的紧致格式,同时对计算结果进行分析以验证该投影法的精度和格式稳定性。文中Taylor涡列数值计算结果表明,Kim和Moin投影法能使得压力场和速度场均达到时间二阶精度,且高精度紧致格式投影法也具有空间高阶精度。驱动方腔数值模拟结果显示,本文对N-S方程的离散格式具有很好的可靠性,适用于对复杂流体流动的小尺度问题的数值模拟和研究。
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关键词
紧致格式
不可
压
缩流
二阶投影法
navier
.
stokes
方程
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职称材料
数值求解不可压缩流动的投影方法研究进展
被引量:
5
6
作者
刘淼儿
任玉新
张涵信
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2006年第4期591-598,共8页
在过去的20多年中,投影方法通过速度和压力的解耦计算,获碍了比全耦合方法更高的计算效率,这个显著优点使之得以广泛应用.目前,在计算非定常不可压缩流动的原始变量形式的数值方法中,投影方法得到了越来越广泛的应用.本文根据投影方...
在过去的20多年中,投影方法通过速度和压力的解耦计算,获碍了比全耦合方法更高的计算效率,这个显著优点使之得以广泛应用.目前,在计算非定常不可压缩流动的原始变量形式的数值方法中,投影方法得到了越来越广泛的应用.本文根据投影方法的构造思路,将众多的投影方法分成了3类,即:Helmholtz-Hodge分解类投影方法、算子分裂类投影方法和局部连续投影方法,并详细的介绍了3类投影方法的发展历程和求解步骤.从投影方法的求解过程不难发现,通过速度和压力的解耦计算,提高了投影方法的计算效率,但同时也给投影方法的时间精度分带来了困难,并长期成为大家争论的焦点.普遍认为,速度的时间精度比较容易达到高阶,但是压力一般来说只有一阶精度.但通过对3类投影的对比分析后,我们认为,局部连续投影方法将有助于澄清目前投影方法存在的相关争议,并使得发展高阶精度的投影方法在理论上和技术上成为可能.
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关键词
不可
压
缩流动
navier—
stokes
方程
投影方法
时间精度
研究进展
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职称材料
机车轮对压装力准确性影响因素的研究
被引量:
3
7
作者
肖峻
杜兆勇
+1 位作者
杨铮
黄海涛
《计量学报》
CSCD
北大核心
2017年第4期464-468,共5页
研究了在机车轮对压装过程中影响压装力检测准确性的因素。根据Navier-Stokes方程推导出流体动力作用对压装力检测准确性的影响;利用MATLAB的PDE工具对压装过程中液压油空间流速进行了动力学仿真,并以此分析了不同因素对压装力检测准确...
研究了在机车轮对压装过程中影响压装力检测准确性的因素。根据Navier-Stokes方程推导出流体动力作用对压装力检测准确性的影响;利用MATLAB的PDE工具对压装过程中液压油空间流速进行了动力学仿真,并以此分析了不同因素对压装力检测准确性的动力学影响;根据油缸变形公式及传统摩擦力公式,提出了影响压装力检测准确性的静力学因素,并通过实验验证了该方法的有效性与准确性。结果表明:通过选择合适的压装参数并采用二次曲线拟合压强与压装力关系,可以有效提高压装力检测的准确性。
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关键词
计量学
轮对组装
压
装力检测
navier—
stokes
方程
PDE仿真
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职称材料
题名
不可压Navier-Stokes方程基于误差估算的网格自适应解法
1
作者
周春华
机构
南京航空航天大学空气动力学系
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2005年第6期705-710,共6页
基金
国家自然科学基金(10172044)资助项目
文摘
首先导出了广义S tokes方程Petrov-G a lerk in有限元数值解的当地事后误差估算公式;以非连续二阶鼓包(bum p)函数空间为速度、压强误差的近似空间,该估算基于求解当地单元上的广义S tokes问题。然后,证明了误差估算值与精确误差之间的等价性。最后,将误差估算方法应用于N av ier-S tokes环境,以进行不可压粘流计算中的网格自适应处理。数值实验中成功地捕获了多强度物理现象,验证了本文所发展的方法。
关键词
误差估算
网格自适应
不可压navier—stokes方程
有限元
Keywords
error estimate
mesh adaptation
incompressible
navier
-
stokes
equations
finite element
分类号
O233 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
极坐标系下谱元方法求解不可压缩Navier-Stokes方程
被引量:
4
2
作者
秦国良
陈雪江
武珑
徐忠
机构
西安交通大学流体机械研究所
出处
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2004年第2期216-219,共4页
文摘
本文利用有限元的思想并结合谱方法的精度提出求解偏微分方程的谱元方法,并将谱元方法应用到极坐标系中;详细推导了在极坐标系下的谱元方法的具体计算公式,求解了极坐标系下的简单椭圆型二阶偏微分方程;并结合时间分裂方法应用于同心旋转圆筒间流体的流动问题,具体求解了原始变量速度和压力的不可压缩Navier Stokes方程,均取得了满意的结果。
关键词
极坐标系
谱元方法
不可
压
缩
navier—
stokes
方程
时间分裂法
计算精度
解题方法
Keywords
Chebyshev approximation
Finite element method
Partial differential equations
Polynomials
Stiffness matrix
分类号
O357.1 [理学—流体力学]
在线阅读
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职称材料
题名
三维Navier-Stokes方程分步法的并行算法在异构平台上实现初探
被引量:
1
3
作者
徐莹
徐磊
姜恺
机构
上海超级计算中心
出处
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2012年第9期33-39,共7页
基金
国家863计划资助项目(2012AA01A308)
自然科学基金青年基金资助项目(10902063)
文摘
本文选取了三维不可压缩流动方程的分步法(fractional-step method),其中动量方程使用BiCGSTAB算法进行迭代求解,而压力泊松方程使用Fourier变换法进行直接求解。本文研究该算法在集群平台上的并行算法,从区域分解入手,分析一维、两维、三维区域划分三种情况下,各并行处理器上的计算量与通讯量,根据分析结果使用两维区域分解。分析BiCGSTAB算法和泊松Fourier变换法在GPGPU异构平台上的移植方法。最后,本文分析了BiCGSTAB和泊松方程Fourier变换法两种算法在CPU集群和GPGPU异构平台上的并行性能结果。
关键词
异构平台
GPGPU
并行算法
不可
压
缩
navier—
stokes
方程
分步法
Keywords
heterogeneous platform
GPGPU
parallel algorithm
incompressible
navier
-
stokes
fractional-step method
分类号
O357.1 [理学—流体力学]
O246 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
利用FEPG进行Navier-Stokes方程的有限元程序的生成(英文)
被引量:
1
4
作者
万水
M.P.尼尔森
机构
东南大学交通学院
丹麦技术大学土木系
出处
《船舶力学》
EI
北大核心
2007年第3期328-332,共5页
文摘
通过有限元生成系统(FEPG)产生了粘性不可压流体Navier-Stokes方程的有限元程序。为了克服计算上的困难,利用算子分裂法将N-S方程表述的物理过程分解为扩散和对流两个过程。导出了扩散方程的弱形式,进而建立起它的有限元方程,利用最小二乘法建立起对流方程的有限元方程。利用所产生的程序对二维的粘性不可压流体的绕圆柱流动问题进行了数值模拟。
关键词
Navler
—stokes
方程
有限元素法
粘性
不可
压
流
算子分裂法
Keywords
navier
-
stokes
equation
Finite Element Method
incompressible viscous flow
operator splitting method
分类号
O357 [理学—流体力学]
在线阅读
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职称材料
题名
基于投影法求解不可压缩流的高精度紧致格式
被引量:
3
5
作者
王坪
田振夫
机构
复旦大学力学与工程科学系
出处
《工程数学学报》
CSCD
北大核心
2010年第2期225-232,共8页
基金
国家自然科学基金(10662006
10972058)~~
文摘
本文建立了一种基于投影法的求解不可压缩Navier-Stokes(N-S)方程的高精度紧致差分格式。该方法时间上采用Kim和Moin二阶投影法离散,空间上采用高精度紧致格式离散,并提出了一种新的离散压力边界的紧致格式,同时对计算结果进行分析以验证该投影法的精度和格式稳定性。文中Taylor涡列数值计算结果表明,Kim和Moin投影法能使得压力场和速度场均达到时间二阶精度,且高精度紧致格式投影法也具有空间高阶精度。驱动方腔数值模拟结果显示,本文对N-S方程的离散格式具有很好的可靠性,适用于对复杂流体流动的小尺度问题的数值模拟和研究。
关键词
紧致格式
不可
压
缩流
二阶投影法
navier
.
stokes
方程
Keywords
compact scheme
incompressible flows
second-order projection methods
navier
-
stokes
equations
分类号
O35 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
数值求解不可压缩流动的投影方法研究进展
被引量:
5
6
作者
刘淼儿
任玉新
张涵信
机构
中海石油研究中心
清华大学航空航天学院
计算流体力学国家重点实验室
出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2006年第4期591-598,共8页
文摘
在过去的20多年中,投影方法通过速度和压力的解耦计算,获碍了比全耦合方法更高的计算效率,这个显著优点使之得以广泛应用.目前,在计算非定常不可压缩流动的原始变量形式的数值方法中,投影方法得到了越来越广泛的应用.本文根据投影方法的构造思路,将众多的投影方法分成了3类,即:Helmholtz-Hodge分解类投影方法、算子分裂类投影方法和局部连续投影方法,并详细的介绍了3类投影方法的发展历程和求解步骤.从投影方法的求解过程不难发现,通过速度和压力的解耦计算,提高了投影方法的计算效率,但同时也给投影方法的时间精度分带来了困难,并长期成为大家争论的焦点.普遍认为,速度的时间精度比较容易达到高阶,但是压力一般来说只有一阶精度.但通过对3类投影的对比分析后,我们认为,局部连续投影方法将有助于澄清目前投影方法存在的相关争议,并使得发展高阶精度的投影方法在理论上和技术上成为可能.
关键词
不可
压
缩流动
navier—
stokes
方程
投影方法
时间精度
研究进展
Keywords
incompressible flow,
navier
-
stokes
equations, projection method, temporal accuracy, review
分类号
O357.1 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
机车轮对压装力准确性影响因素的研究
被引量:
3
7
作者
肖峻
杜兆勇
杨铮
黄海涛
机构
武汉理工大学机电工程学院
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2017年第4期464-468,共5页
基金
湖北省科学技术研究与开发基金(201397289)
文摘
研究了在机车轮对压装过程中影响压装力检测准确性的因素。根据Navier-Stokes方程推导出流体动力作用对压装力检测准确性的影响;利用MATLAB的PDE工具对压装过程中液压油空间流速进行了动力学仿真,并以此分析了不同因素对压装力检测准确性的动力学影响;根据油缸变形公式及传统摩擦力公式,提出了影响压装力检测准确性的静力学因素,并通过实验验证了该方法的有效性与准确性。结果表明:通过选择合适的压装参数并采用二次曲线拟合压强与压装力关系,可以有效提高压装力检测的准确性。
关键词
计量学
轮对组装
压
装力检测
navier—
stokes
方程
PDE仿真
Keywords
metrology
wheel-set press-fit
press-fit foree detection
navier
-
stokes
equations
PDE simulation
分类号
TB936 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不可压Navier-Stokes方程基于误差估算的网格自适应解法
周春华
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2005
0
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职称材料
2
极坐标系下谱元方法求解不可压缩Navier-Stokes方程
秦国良
陈雪江
武珑
徐忠
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2004
4
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职称材料
3
三维Navier-Stokes方程分步法的并行算法在异构平台上实现初探
徐莹
徐磊
姜恺
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2012
1
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职称材料
4
利用FEPG进行Navier-Stokes方程的有限元程序的生成(英文)
万水
M.P.尼尔森
《船舶力学》
EI
北大核心
2007
1
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职称材料
5
基于投影法求解不可压缩流的高精度紧致格式
王坪
田振夫
《工程数学学报》
CSCD
北大核心
2010
3
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职称材料
6
数值求解不可压缩流动的投影方法研究进展
刘淼儿
任玉新
张涵信
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2006
5
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职称材料
7
机车轮对压装力准确性影响因素的研究
肖峻
杜兆勇
杨铮
黄海涛
《计量学报》
CSCD
北大核心
2017
3
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职称材料
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