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数值摄动算法及其CFD格式 被引量：3
1
作者 高智 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期607-633,共27页
数值摄动算法将流体动力学效应耦合进NS方程组和对流扩散(CD)方程离散的数学基本格式(MBS),特别是耦合进最简单的一阶迎风和二阶中心格式之中,由此构建成一系列新的摄动格式(PS).构建PS的主要步骤是将MBS中的通量重构为步长的幂级数,利... 数值摄动算法将流体动力学效应耦合进NS方程组和对流扩散(CD)方程离散的数学基本格式(MBS),特别是耦合进最简单的一阶迎风和二阶中心格式之中,由此构建成一系列新的摄动格式(PS).构建PS的主要步骤是将MBS中的通量重构为步长的幂级数,利用空间分裂和导出的高阶流体动力学线性关系式,并引入下游不影响上游的对流运动规律,通过消除重构格式修正微分方程的截断误差诸项求出幂级数的待定系数,由此获得非线性PS.PS的项是MBS中对应项与R△x(及λR△x)之简单多项式的乘积,R△x和λ分别是网格Reynolds数和网格CFL数.PS和MBS使用相同结点,简单性彼此相当,但PS精度高,稳定范围大,例如PS包含了许多绝对稳定高阶迎风和中心有限差分(FD)格式和绝对正型有限体积(FV)格式,这些格式对网格Reynolds数的任意值均为不振荡格式.数值摄动算法因此是构建高精度不振荡CFD格式的新方法.PS用于计算不可压缩流、可压缩流、液滴萃取传质、微通道两相流等,均获得良好数值结果或与已有Benchmark解一致的数值结果.已有文献称数值摄动算法为新型高精度方法和高算法,文中也讨论了一些值得进一步研究的课题. 展开更多
关键词 计算流体力学 数值摄动算法 数学基本格式 摄动差分格式 摄动有限体积格式
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对流扩散方程QUICK格式的数值摄动高精度重构格式 被引量：2
2
作者 朱可 李明军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期55-62,共8页
利用高智提出的数值摄动算法,把对流扩散方程的常用QUICK格式(黏性和对流项分别用二阶中心和QUICK格式离散)进行了高精度重构,包括利用离散单元内所有结点的全域重构和分别利用离散单元内上下游结点的上下游重构,得到两类新的更高阶精... 利用高智提出的数值摄动算法,把对流扩散方程的常用QUICK格式(黏性和对流项分别用二阶中心和QUICK格式离散)进行了高精度重构,包括利用离散单元内所有结点的全域重构和分别利用离散单元内上下游结点的上下游重构,得到两类新的更高阶精度的数值摄动重构格式,称为高的QUICK格式(G-QUICK格式).G-QUICK格式与QUICK格式相比简单性相当,但精度更高;全域重构G-QUICK格式和QUICK格式均为条件稳定,上下游重构得到一些绝对稳定的G-QUICK格式.解析分析和数值算例均证实了G-QUICK格式的优良性能,上下游重构的G-QUICK格式为在对流扩散方程的QUICK格式中避免使用人工黏性提供了新途径. 展开更多
关键词 计算流体力学 对流扩散方程 QUICK格式 数值摄动高精度重构 G-QUICK格式
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对流扩散方程的摄动有限体积(PFV)方法及讨论 被引量：19
3
作者 高智 柏威 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期88-93,共6页
在有限体积(FV)方法的重构近似中,引入数值摄动处理,即把界面数值通量摄动展开成网格间距的幂级数,并利用积分方程自身的性质求出幂级数的系数,同时获得高精度迎风和中心型摄动有限体积(PFV)格式.对标量输运方程给出积分近似为二阶、重... 在有限体积(FV)方法的重构近似中,引入数值摄动处理,即把界面数值通量摄动展开成网格间距的幂级数,并利用积分方程自身的性质求出幂级数的系数,同时获得高精度迎风和中心型摄动有限体积(PFV)格式.对标量输运方程给出积分近似为二阶、重构近似为二、三和四阶迎风和中心型PFV格式,这些PFV格式的结构形式及使用基点数与一阶迎风格式完全一致,迎风PFV格式满足对流有界准则;二阶和四阶中心PFV格式对网格Peclet数的任意值均为正型格式,比常用的二阶中心格式优越.用一维标量输运和方腔流动算例说明PFV格式的优良性能,并把PFV方法与性质相近的摄动有限差分(PFD)方法及相关的高精度方法作了对比分析. 展开更多
关键词 对流扩散方程 计算流体力学 数值摄动 摄动有限体积法 笛卡儿网格 雷诺数
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深径比对孔型阻尼密封泄漏特性和流体激振动力学性能的影响研究
4
作者 宋会玲 魏阳国 +2 位作者 李永鹏 张子涵 李志刚 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期87-98,共12页
为揭示孔深对孔型阻尼密封封严性能和刚度阻尼动力学性能的影响规律,探究最佳孔深方案,采用非定常多频摄动数值方法,研究了不同孔深下孔型阻尼密封的泄漏特性和动力学特性。首先,通过3种孔深下孔型阻尼密封泄漏量和动力特性系数的数值... 为揭示孔深对孔型阻尼密封封严性能和刚度阻尼动力学性能的影响规律,探究最佳孔深方案,采用非定常多频摄动数值方法,研究了不同孔深下孔型阻尼密封的泄漏特性和动力学特性。首先,通过3种孔深下孔型阻尼密封泄漏量和动力特性系数的数值与试验数据对比,验证了数值方法的准确性;然后,计算分析了3种不同孔径(D为2.0、3.175、5.0 mm)下连续变化孔深(深径比A_(r)为0.1~1.25)的孔型阻尼密封的泄漏量;最后,评估了2种进口预旋(μ_(0)为0、0.5)、5种不同孔深(H为0.5、1.0、1.9、3.3、6.6 mm,D为3.175 mm)下孔型密封的动力特性系数、腔室动态压力及旋流速度发展。数值结果表明:深径比A_(r)是影响孔型密封泄漏特性的关键几何参数;从密封封严性能角度来看,A_(r)为0.4~0.5是最佳孔深方案,此时不同孔径的密封泄漏量均达到最小值;从密封动力学稳定性角度来看,较小孔深的孔型阻尼密封动力学稳定性更优,在确定最佳孔深时,需考虑污染物沉积、腐蚀磨损对孔深的影响,避免选择过小的孔深(H≥1.0 mm)。 展开更多
关键词 孔型阻尼密封 泄漏特性 动力学性能 深径比 多频摄动数值方法
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摄动有限差分方法研究进展 被引量：18
5
作者 高智 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期200-215,共16页
振动有限差分（ＰＦＤ）方法，既离散徽商项也离散非微商项（包括微商系数），在微商用直接差分近似的前提下提高差分格式的精度和分辨率．ＰＦＤ方法包括局部线化微分方程的摄动精确数值解（ＰＥＮＳ）方法和摄动数值解（ＰＮＳ）方法... 振动有限差分（ＰＦＤ）方法，既离散徽商项也离散非微商项（包括微商系数），在微商用直接差分近似的前提下提高差分格式的精度和分辨率．ＰＦＤ方法包括局部线化微分方程的摄动精确数值解（ＰＥＮＳ）方法和摄动数值解（ＰＮＳ）方法以及考虑非线性近似的摄动高精度差分（ＰＨＤ）方法。论述了这些方法的基本思想、具体技巧、若干方程（对流扩散方程、对流扩散反应方程、双曲方程、抛物方程和ＫｄＶ方程）的ＰＥＮＳ、ＰＮＳ和ＰＨＤ格式，它们的性质及数值实验．并与有关的数值方法作了必要的比较．最后提出值得进一步研究的一些课题． 展开更多
关键词 有限差分方法 摄动精确数值解 摄动有限差分方法
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对流扩散方程的绝对稳定高阶中心差分格式 被引量：6
6
作者 高智 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期811-817,共7页
将作者提出的数值摄动算法改进为区分离散单元内上游和下游并分别对通量进行高精度重构的双重数值摄动算法,与原(单重)摄动算法相比,双重摄动算法既提高了格式精度又明显扩大了格式的稳定域范围.利用双重摄动算法,即分别利用上游和下游... 将作者提出的数值摄动算法改进为区分离散单元内上游和下游并分别对通量进行高精度重构的双重数值摄动算法,与原(单重)摄动算法相比,双重摄动算法既提高了格式精度又明显扩大了格式的稳定域范围.利用双重摄动算法,即分别利用上游和下游基点变量的摄动重构将高阶流体力学关系及迎风机制耦合进二阶中心格式之中,由此构建了对流扩散方程的对网格Reynolds数的任意值均稳定(绝对稳定)高精度(四阶和八阶精度)三基点中心TVD差分格式,通过解析分析以及3个算例计算证实了构建格式的优良性能;3个算例包括一维线性、非线性(Burgers方程)和二维变系数对流扩散方程.数值计算表明:构建的格式在粗网格下不振荡,构建格式在粗网格时的最大误差L_∞和均方误差L_2与二阶中心格式在细网格时的相应误差一致,对线性方程,构建格式在细网格下可达到L_2精度阶. 展开更多
关键词 计算流体力学 数值摄动算法 有限差分方法 对流扩散方程
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用物理黏性构建高阶不振荡对流扩散差分格式
7
作者 高智 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期505-512,共8页
利用数值摄动算法,通过扩散格式数值摄动重构把对流扩散方程的2阶中心差分格式(2-CDS)重构为高精度高分辨率格式,解析分析和模型方程计算证实了新格式的高精度不振荡性质.新格式是把物理黏性使流动光滑化的扩散运动规律引入2-CDS中的结... 利用数值摄动算法,通过扩散格式数值摄动重构把对流扩散方程的2阶中心差分格式(2-CDS)重构为高精度高分辨率格式,解析分析和模型方程计算证实了新格式的高精度不振荡性质.新格式是把物理黏性使流动光滑化的扩散运动规律引入2-CDS中的结果.该法显然与构建高级离散格式的常见方法不同.证实:数值摄动重构中引入扩散运动规律的结果格式与引入对流运动规律(下游不影响上游的规律)的结果格式一致,说明对离散方程的数值摄动运算,在维持原格式结构形式不动的条件下,不仅能提高格式精度和稳健性,且可揭示对流离散运动规律与扩散离散运动规律之间的内在关联;同时证实,文中提出和使用的上、下游分裂方法是构建高精度不振荡离散格式的一个有效方法. 展开更多
关键词 计算流体力学 数值摄动算法 高精度不振荡差分格式 对流扩散方程
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电力现货市场节点电价关键影响因素研究 被引量：20
8
作者 周保荣 赵文猛 +3 位作者 禤培正 张元 杨瑞 徐征 《广东电力》 2020年第2期86-92,共7页
随着市场化改革的逐步深入,电力现货市场建设进程已步入关键阶段,亟需对影响市场出清价格的关键因素进行深入研究。节点电价是电力现货市场的核心,分析节点电价的影响因素对电力现货市场建设至关重要。为此,首先对影响电力现货市场节点... 随着市场化改革的逐步深入,电力现货市场建设进程已步入关键阶段,亟需对影响市场出清价格的关键因素进行深入研究。节点电价是电力现货市场的核心,分析节点电价的影响因素对电力现货市场建设至关重要。为此,首先对影响电力现货市场节点电价的关键因素进行了初步分析,然后依托南方电网科学研究院电力市场仿真平台,基于IEEE 39节点系统和数值摄动灵敏度分析法,定量分析机组申报容量、机组申报价格、用户实际用电负荷、系统负荷预测、线路传输容量等交易指标变化对于市场出清的影响。研究成果可为现货市场交易规则和边界条件设置提供量化决策依据,加快电力现货市场的建设进程。 展开更多
关键词 电力现货市场 电力市场仿真平台 节点电价 数值摄动法 市场出清
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液氢涡轮泵孔型阻尼密封设计与性能评估 被引量：2
9
作者 李志刚 安阳 叶小强 《火箭推进》 CAS 2022年第2期105-116,共12页
针对某液氢涡轮泵级间迷宫密封流体激振诱发转子涡动失稳问题,开展了孔型阻尼密封方案设计及密封泄漏特性和转子动力特性评估研究。通过不同密封间隙、孔径和孔深等关键几何参数的组合,共设计液氢孔型阻尼密封方案25种。采用定常CFD(com... 针对某液氢涡轮泵级间迷宫密封流体激振诱发转子涡动失稳问题,开展了孔型阻尼密封方案设计及密封泄漏特性和转子动力特性评估研究。通过不同密封间隙、孔径和孔深等关键几何参数的组合,共设计液氢孔型阻尼密封方案25种。采用定常CFD(computational fluid dynamics)数值预测方法,计算分析了密封间隙、孔径和孔深对液氢孔型阻尼密封泄漏量的影响规律;采用基于多频单向转子涡动模型、动网格技术和转子动力特性系数频域识别方法的非定常CFD摄动数值预测方法,计算分析了孔径和孔深对液氢孔型阻尼密封转子动力特性系数的影响规律。研究表明:液氢孔型阻尼密封的孔深和孔径的比值(密封孔深径比H/D)存在一个临界值(H/D=0.5附近),此时密封泄漏量最小;H/D<0.5时,液氢孔型阻尼密封泄漏量对孔深变化不敏感(小于4.5%);较大孔径的液氢孔型阻尼密封具有更小的有效刚度;较小孔深的液氢孔型阻尼密封具有更小的有效刚度和更大的有效阻尼;综合考虑液氢孔型阻尼密封泄漏特性和转子动力特性,液氢孔型阻尼密封应选取较小间隙、较大孔径和最佳深径比以内(H/D<0.5)的较小孔深。 展开更多
关键词 液氢涡轮泵 孔型阻尼密封 转子多频涡动模型 非定常摄动数值方法 泄漏特性 转子动力特性
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《力学进展》分类目录2010年第40卷第1(总第165)期～第6(总第170)期
10
《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期I0001-I0005,共5页
关键词 《力学进展》 分类目录 图书馆目录 复合材料力学 数值摄动 动网格生成技术 2010 力学行为 研讨会 国际计算力学协会 流体力学 池沸腾传热 应用研究进展 壁板颤振 力学问题 卷第
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