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增强优化格式在声散射问题中的应用 被引量:1
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作者 武从海 马瑞轩 +1 位作者 王益民 张树海 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1120-1128,I0003,共10页
优化差分格式一般用于气动声学和湍流等多尺度问题的数值模拟,这类格式为了获得更精确的数值结果通常牺牲了收敛精度阶数。文献[1]中构造了一种七点模板上最高阶精度格式与优化格式的加权组合格式,该格式达到了最优阶收敛精度,并获得了... 优化差分格式一般用于气动声学和湍流等多尺度问题的数值模拟,这类格式为了获得更精确的数值结果通常牺牲了收敛精度阶数。文献[1]中构造了一种七点模板上最高阶精度格式与优化格式的加权组合格式,该格式达到了最优阶收敛精度,并获得了更好的谱分辨率性质。由于该格式比普通优化格式具有更好的谱分辨率性质,这里称其为增强优化格式。本文将讨论基于不同优化格式构造的增强优化格式,通过线性传播方程的数值测试选取表现相对较好的增强优化格式,然后针对声波散射问题进行数值模拟与分析。结果表明,该格式计算结果与六阶中心紧致格式相近,但所需计算时间更短;此外,增强优化格式为显式格式,因此相比紧致格式更容易处理边界条件以及更容易进行并行计算。 展开更多
关键词 优化格式 增强优化格式 高精度格式 计算气动声学 DRP格式 声散射
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应用于计算气动声学的优化有限紧致格式 被引量:1
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作者 杨焱 申义庆 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期135-139,208,共6页
对于含间断的计算气动声学问题,数值计算的格式不仅要求低耗散低色散的设计,对短波具有较高的分辨率,还要求能捕捉激波。中心紧致格式具有高精度,具有无耗散和低色散特征,但不能捕捉间断和激波;WENO格式处理间断较为成功,而耗散和色散... 对于含间断的计算气动声学问题,数值计算的格式不仅要求低耗散低色散的设计,对短波具有较高的分辨率,还要求能捕捉激波。中心紧致格式具有高精度,具有无耗散和低色散特征,但不能捕捉间断和激波;WENO格式处理间断较为成功,而耗散和色散误差相对较大.有限紧致格式可以将紧致格式与WENO格式相结合构造成混合格式,利用光滑因子之间的关系对激波区域进行自动判断,将传统的金域求解的紧致格式划分为有限的局部紧致求解,间断点上的激波捕捉铜梁自动作为局部紧致求解的边界通量,在在光滑区域具有紧致格式的高精度低耗散性质,在激波附近不产生非物理振荡。本文利用有限紧致格式思想,构造了新的适合于气动声学问题的优化有限紧致格式,将其应用于计算气动声学一维标准测试问题,对相关格式的模拟性能进行了评估,显示该格式在宽频声波传播和含有间断的声波传播模拟方面具有优势。 展开更多
关键词 计算流体力学 计算气动声学 有限紧致格式 高精度 优化格式
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三点五阶优化广义紧致格式 被引量:2
3
作者 沈孟育 牛晓玲 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期383-390,共8页
根据两种差分格式色散误差目标函数对三点五阶广义紧致格式进行了优化。理论分析及数值实验证明了优化方法的正确性与有效性。该方法具有普遍意义,可以推广用来确定其它各阶精度的广义紧致格式的系数。并且利用类似的思想,可以通过其它... 根据两种差分格式色散误差目标函数对三点五阶广义紧致格式进行了优化。理论分析及数值实验证明了优化方法的正确性与有效性。该方法具有普遍意义,可以推广用来确定其它各阶精度的广义紧致格式的系数。并且利用类似的思想,可以通过其它限制条件对紧致格式进行优化。 展开更多
关键词 三点五阶优化广义紧致格式 多尺度物理现象 数值模拟 湍流 色散误差
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ENO格式在计算一维激波管问题中的优化研究
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作者 刘晓 张肇弛 胡伊琳 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第2期20-24,共5页
ENO格式在捕捉激波间断问题中需要计算3个模板多项式,而这些模板多项式仅在间断附近有较大差别,在其它较为平滑的位置差别很小.针对这一特点,对ENO格式进行优化,达到既节约计算时间又不影响计算效果的目的.之后,以一维激波管问题为例,... ENO格式在捕捉激波间断问题中需要计算3个模板多项式,而这些模板多项式仅在间断附近有较大差别,在其它较为平滑的位置差别很小.针对这一特点,对ENO格式进行优化,达到既节约计算时间又不影响计算效果的目的.之后,以一维激波管问题为例,在压强梯度大于预设临界值的位置用标准ENO格式计算,而在平滑的位置上,直接用预设模板多项式计算.结果表明:优化后的计算时间比原来减少30%~50%.此外,预设模板多项式的选择依据格式的迎风性,直接用标准ENO三模板的最左端或最右端模板作为最终结果. 展开更多
关键词 ENO格式 一维激波管 EULER方程 格式优化 压强梯度
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莱斯信道中通用PSAM帧格式的优化设计 被引量:1
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作者 王晓颖 余忠洋 +3 位作者 朱敏 白宝明 刘为 容琪龙 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1679-1685,共7页
针对莱斯信道下导频受限的载波同步系统,研究了相应的数据帧格式的推广与优化设计问题,以提升载波同步能力。首先基于标准导频符号辅助调制(standard pilot-symbol-assisted-modulation,S-PSAM)帧格式,设计了一种通用的PSAM(generalized... 针对莱斯信道下导频受限的载波同步系统,研究了相应的数据帧格式的推广与优化设计问题,以提升载波同步能力。首先基于标准导频符号辅助调制(standard pilot-symbol-assisted-modulation,S-PSAM)帧格式,设计了一种通用的PSAM(generalized PSAM,G-PSAM)帧格式,并推导了相应的联合数据辅助与非数据辅助的克拉美罗界(data-aided&non-data-aided Cramer-Rao bound,DA&NDA CRB)及其近似形式;接着利用近似的DA&NDA CRB和经典的控制变量法(control-variate method,CVM)对G-PSAM帧格式进行了优化,得到了一类优化的G-PSAM(optimized G-PSAM,OG-PSAM)帧格式,同时与S-PSAM帧格式进行了比较。仿真结果表明,无论使用短数据包传输还是长数据包传输,不同导频块数下的OG-PSAM帧格式都表现出优于S-PSAM帧格式的估计性能。 展开更多
关键词 无线通信 优化的通用导频符号辅助调制帧格式 控制变量法 克拉美罗界 莱斯信道
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频率域波动方程正演基于多重网格预条件的迭代算法研究 被引量:6
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作者 曹健 陈景波 曹书红 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1002-1012,共11页
频率域全波形反演是重要的地震成像方法,而频率域波动方程数值模拟是频率域全波形反演的基础.对于大规模的问题,由于受存储和计算量的限制,基于LU分解的直接方法一般不再适用,而是采用迭代方法.基于多重网格预条件的双共轭梯度稳定化方... 频率域全波形反演是重要的地震成像方法,而频率域波动方程数值模拟是频率域全波形反演的基础.对于大规模的问题,由于受存储和计算量的限制,基于LU分解的直接方法一般不再适用,而是采用迭代方法.基于多重网格预条件的双共轭梯度稳定化方法是一种重要的迭代方法.本文重点讨论了多重网格预条件求解过程中的松弛因子选择方法,研究结果表明,(1)对于一般选取的松弛因子,随模型复杂性的增加,所能计算的重数逐渐下降,方法的实用性也随之下降;(2)对于复杂模型,采用局部模式分析方法选取松弛因子,提高了所能计算的重数,保证了多重网格方法的收敛性和实用性.这些研究成果对基于多重网格预条件的迭代算法的实际应用具有重要意义. 展开更多
关键词 多重网格方法 松弛因子 局部模式分析 平均导数优化格式
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Re=3900的圆柱绕流湍流模拟对比研究(英文) 被引量:1
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作者 靳瑶 蔡晋生 廖飞 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第12期1282-1295,共14页
重点采用DDES和CLES研究基于Reynolds(雷诺)数3 900的圆柱绕流.大量已有实验和数值研究结果表明:圆柱后缘流动结构和回流区长度与数值空间离散格式息息相关.基于此考虑,选用了一个优化格式并通过典型的简单湍流流动和强激波流动验证了... 重点采用DDES和CLES研究基于Reynolds(雷诺)数3 900的圆柱绕流.大量已有实验和数值研究结果表明:圆柱后缘流动结构和回流区长度与数值空间离散格式息息相关.基于此考虑,选用了一个优化格式并通过典型的简单湍流流动和强激波流动验证了格式对多尺度结构和激波的捕捉能力.然后,分别采用DDES和CLES对基于Reynolds数3 900的圆柱进行数值模拟.通过对比圆柱表面压力分布、圆柱表面平均速度型和圆柱尾迹区的时均脉动量,发现CLES相比于DDES与实验值吻合更好.从瞬时流场来看,DDES和CLES都能捕捉丰富的流场结构,此外,CLES在物面附近区域包含更多微小脉动.最后,尽管CLES对时均脉动捕捉好于DDES,但是程序实现更加复杂. 展开更多
关键词 圆柱 DDES CLES 优化格式 OMUSCL2
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