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题名一种投影浸入边界法的快速直接求解方法
被引量：3
- 1
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作者
王文全
李伟忠
闫妍
梁林
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机构
昆明理工大学工程力学系
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出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期775-780,共6页
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基金
国家自然科学基金(11262008
11002063)资助项目
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文摘
根据投影浸入边界法分步投影求解的特点,同时针对压力泊松方程离散后的大型稀疏线性方程组是非奇异非对称的特点,结合开源函数库UMFPACK,在传递线性方程组的系数矩阵和右端向量时,采用函数库Eigen将系数矩阵的数据结构改写优化,大大降低了存储空间,实现对高维大型稀疏线性方程组的快速求解,同时求解保持良好的稳定性。本文首先利用一具有解析解的数值算例验证了求解泊松方程数值方法的准确性和网格依赖性,进而利用VC++编写投影浸入边界法的数值计算程序,以单圆柱绕流为基准数值算例,通过与其他文献和实验结果的对比,验证了投影浸入边界法数值计算结果的可靠性,并进一步分析了不同雷诺数下圆柱绕流的流场结构特征和尾涡结构的动态演化过程。
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关键词
流固耦合
投影浸入边界法
压力泊松方程
数值模拟
圆柱绕流
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Keywords
fluid-structure interaction proj ected immersed boundary method pressure Poisson equation numerical simulation flow over circular cylinder
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分类号
TU318
[建筑科学—结构工程]
O351.3
[理学—流体力学]
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题名基于投影浸入边界法的流固耦合计算模型
被引量：1
- 2
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作者
王文全
梁林
闫妍
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机构
昆明理工大学工程力学系
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出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期819-824,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11262008)
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文摘
针对建立的刚体和流体相互作用的浸入边界法数学模型,借助求解不可压缩N-S方程组的分步投影方法的思想来求解基于浸入边界法的耦合系统方程.在空间离散上,对流项采用Quick格式,扩散项采用中心差分格式.时间推进采用显式欧拉法,固体对流体的作用力源项引入流体体积(VOF)方法中的体积比函数,通过龙贝格算法高效求解每个网格单元中浸入刚体所占的体积比.利用VC++编写投影浸入边界法的数值计算程序,并以单圆柱绕流为基准数值算例,通过与其他文献和实验结果的对比,验证了数值计算结果的准确性和可靠性,并进一步分析了不同雷诺数下圆柱绕流场的涡结构分布特征.
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关键词
流固耦合
投影浸入边界法
分步法
圆柱绕流
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Keywords
fluid-structure interaction
projected immersed boundary method
fractional step
flow overa circular cylinder
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分类号
TU318
[建筑科学—结构工程]
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题名摆动方式对水翼输入功率的影响
被引量：3
- 3
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作者
李伟忠
王文全
闫妍
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机构
昆明理工大学建筑工程学院工程力学系
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出处
《计算力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第5期586-590,共5页
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基金
国家自然科学基金(51479085
11262008)
霍英东青年基金(141120)资助项目
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文摘
利用投影浸入边界法,研究了不同主动摆动方式对水翼输入功率的影响。计算模型采用二维NACA0012翼型,雷诺数Re=800。最大摆角θ0=75°,摆动频率f的变化范围为0.1Hz^0.2Hz,非正弦摆动参数β的变化范围为1~3。首先,研究摆动频率f和非正弦摆动参数β对平均输入功率的影响,研究发现,平均输入功率随着f和β值的增加而增加,但当f>0.16 Hz,β>2.5时,平均输入功率急剧增加。其次,在摆动频率f=0.16 Hz时,研究不同非正弦摆动参数β下力矩系数、输入功率系数以及升阻力系数随时间的变化规律,研究发现,随着β值的增加,峰值输入功率也逐渐增加,而且β值影响峰值输入功率出现的位置。最后,研究不同β值下,变化的尾流发展对输入功率的影响,认为水翼上下表面产生的后缘涡与升阻力有关系,水翼上表面的负涡对水翼摆动产生阻力,而下表面的负涡对水翼摆动产生升力,从而对水翼摆动的输入功率产生影响。
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关键词
水翼
主动摆动
投影浸入边界法
输入功率
尾流发展
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Keywords
hydrofoil
flapping
projected immersed boundary method
input power
wake evolution
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分类号
O35
[理学—流体力学]
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