面特征无反射边界条件处理关键问题的直接数值模拟 被引量：2

1

作者 李德波 樊建人 +2 位作者 易富兴 卢树强 岑可法 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期427-434,共8页

对特征无反射边界条件(characteristic non-reflecting boundary conditions)中面特征无反射边界条件处理方法进行了细致的研究,提出了新的数学处理方法,并通过大量的数值模拟研究表明,这种方法在处理边界上声波扰动引起的数值稳定性方... 对特征无反射边界条件(characteristic non-reflecting boundary conditions)中面特征无反射边界条件处理方法进行了细致的研究,提出了新的数学处理方法,并通过大量的数值模拟研究表明,这种方法在处理边界上声波扰动引起的数值稳定性方面具有明显的优势.进行了可压缩圆孔射流直接数值模拟研究,数值模拟的结果与实验结果吻合比较好,表明本文提出的面特征边界数学处理方法是相对准确的. 展开更多

关键词 特征无反射边界条件 直接数值模拟 圆孔射流 面边界条件

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角点处理的特征无反射边界条件直接数值模拟 被引量：1

2

作者 李德波 杨建山 +2 位作者 樊建人 罗坤 岑可法 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期31-36,共6页

对特征无反射边界条件中角点耦合处理方法进行了分析,提出了新的角点耦合处理数学方法.对空间发展的可压缩圆孔射流进行数值模拟,并将模拟结果与试验值进行了对比.结果表明:新的角点耦合处理数学方法在处理声波反射方面是有效的,数值模... 对特征无反射边界条件中角点耦合处理方法进行了分析,提出了新的角点耦合处理数学方法.对空间发展的可压缩圆孔射流进行数值模拟,并将模拟结果与试验值进行了对比.结果表明:新的角点耦合处理数学方法在处理声波反射方面是有效的,数值模拟结果与试验值吻合较好. 展开更多

关键词 特征无反射边界条件 圆孔射流 声波反射 耦合角点边界条件 数值模拟

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特征无反射边界条件应用于二维圆柱绕流模拟 被引量：2

3

作者 陈荣钱 伍贻兆 夏健 《航空计算技术》 2012年第2期73-76,80,共5页

采用特征无反射边界条件和吸收层技术相结合的边界处理方法,研究了二维圆柱绕流模拟的边界反射问题。近年来在计算气动声学中提出了将大涡模拟和声学传播方程结合的混合方法求解声场,基于计算量的考虑,须在较小的计算区域内进行大涡模拟... 采用特征无反射边界条件和吸收层技术相结合的边界处理方法,研究了二维圆柱绕流模拟的边界反射问题。近年来在计算气动声学中提出了将大涡模拟和声学传播方程结合的混合方法求解声场,基于计算量的考虑,须在较小的计算区域内进行大涡模拟,这就需要在计算区域较小时,边界的反射尽可能小。作为大涡模拟研究的技术储备,将该方法应用于二维圆柱绕流的模拟中。数值结果表明这种方法在计算区域较小时,能起到很好的无反射效果,计算结果与前人在计算区域取得很大时的结果比较吻合。 展开更多

关键词 计算流体力学 计算气动声学 特征无反射边界条件 圆柱绕流

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一种渐变无反射边界条件的建立与验证 被引量：2

4

作者 张伟 李晓东 《强度与环境》 2009年第6期27-35,共9页

建立并验证了一种适用于非线性流动的新无反射边界条件,以简单的迁移方程模型为基础,提出了一种通量渐变消失无反射边界条件。通过乘以合适的函数,在渐变层内偏微分方程中的空间偏导项逐渐消失,从而在边界点上得到只含有时间变量的常微... 建立并验证了一种适用于非线性流动的新无反射边界条件,以简单的迁移方程模型为基础,提出了一种通量渐变消失无反射边界条件。通过乘以合适的函数,在渐变层内偏微分方程中的空间偏导项逐渐消失,从而在边界点上得到只含有时间变量的常微分方程,来解决自由区域处边界造成的定解问题。将渐变边界条件推广到了一维和二维非线性Euler方程,其方程形式简单,便于实现。在计算域边界处采用空间滤波和二维情形时角区内引入牛顿阻尼区提高了渐变边界条件的数值稳定性。在非线性情况下对二维Euler方程渐变边界条件进行了一系列的数值验证,得到了令人满意的数值结果。 展开更多

关键词 无反射边界条件 非线性 渐变边界条件 EULER方程

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拉氏无反射边界条件在水下爆炸中的应用

5

作者 宫翔飞 洪滔 +2 位作者 王政 张树道 杨基明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期60-64,共5页

在计算流体动力学的实际应用中,无反射边界条件是一个重要的研究课题。本文根据时间插值的特征线方法在拉氏框架下构造了拉氏无反射边界条件,并应用在SPH方法中。与拉氏方法在欧拉框架下的特征线方法相比,该方法不需要区分超声速和亚声... 在计算流体动力学的实际应用中,无反射边界条件是一个重要的研究课题。本文根据时间插值的特征线方法在拉氏框架下构造了拉氏无反射边界条件,并应用在SPH方法中。与拉氏方法在欧拉框架下的特征线方法相比,该方法不需要区分超声速和亚声速流,在来流和出流中也具有相同的形式,因而更加简单易行。数值结果表明,本文的方法在水下爆炸的数值模拟中能够得到较好的结果。 展开更多

关键词 爆炸力学 特征线方法 时间插值 无反射边界条件 拉氏边界 光滑粒子流体动力学

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无反射边界条件对空中爆炸超压峰值影响范围研究 被引量：2

6

作者 章幂 吴国民 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第9期40-44,共5页

选取合理的模型和状态方程参数,利用有限元软件LS-DYNA计算空中爆炸超压峰值,将数值模拟结果与实验结果和经验公式进行对比,证明参数选择的合理性并验证数值模拟的精度。通过控制参数,选择不同的比例距离,研究无反射边界条件对TNT空中... 选取合理的模型和状态方程参数,利用有限元软件LS-DYNA计算空中爆炸超压峰值,将数值模拟结果与实验结果和经验公式进行对比,证明参数选择的合理性并验证数值模拟的精度。通过控制参数,选择不同的比例距离,研究无反射边界条件对TNT空中爆炸峰值超压的影响,结果表明,无反射边界附近一定范围内的超压峰值会受到影响;建模区域的比例距离超出考查范围一定区域可减弱无反射边界条件对超压峰值的影响。 展开更多

关键词 空中爆炸 无反射边界条件 数值模拟 LS-DYNA

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使用时间插值的特征线法在光滑粒子法拉氏边界条件中的应用

7

作者 宫翔飞 张树道 杨基明 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期830-838,共9页

在计算流体动力学的实际应用中无反射边界条件是一个重要的研究课题.文中应用时间插值的特征线方法构造了一种新式的拉氏边界条件,并应用在光滑粒子法中.该方法与使用特征线方法的欧拉边界条件方法相比,不需要区分超声速和亚声速流的不... 在计算流体动力学的实际应用中无反射边界条件是一个重要的研究课题.文中应用时间插值的特征线方法构造了一种新式的拉氏边界条件,并应用在光滑粒子法中.该方法与使用特征线方法的欧拉边界条件方法相比,不需要区分超声速和亚声速流的不同,并且在入流和出流中具有相同的形式,因而更加简便易行.数值结果表明,采用时间插值特征线法的拉氏边界条件方法在稀疏波、激波以及爆轰波的模拟中都能够得到较好的无反射效果. 展开更多

关键词 时间插值 特征线法 无反射边界条件 拉氏边界条件 光滑粒子法

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黎曼边界条件在高阶精度非结构有限体积方法中的验证与应用

8

作者 孔令发 刘伟 董义道 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期21-32,I0001,共13页

黎曼边界条件是一种弱施加边界条件。通过引入有限波模型,对亚声速入口、出口以及远场边界可采用精确求解黎曼问题来统一处理,有效简化了此类边界条件的施加过程,避免了基于特征关系式与黎曼不变量的推导,并已在二阶精度非结构有限体积... 黎曼边界条件是一种弱施加边界条件。通过引入有限波模型,对亚声速入口、出口以及远场边界可采用精确求解黎曼问题来统一处理,有效简化了此类边界条件的施加过程,避免了基于特征关系式与黎曼不变量的推导,并已在二阶精度非结构有限体积方法中取得了较好的数值表现。为进一步验证该边界条件的实用价值,将其推广至高阶精度非结构有限体积离散。通过基于制造解方法(Method of Manufactured Solutions, MMS)的流动、亚声速无黏圆柱绕流及添加初始高斯脉冲扰动的非定常流动这三类数值算例,分别检验了黎曼边界条件在高阶精度非结构有限体积求解器中的数值表现。从计算结果来看,施加黎曼边界条件不会破坏离散格式的设计精度,同时,相比基于一维黎曼不变量的无反射边界条件,黎曼边界条件的施加过程简便,且维持了较好的出口特性,为基于非结构有限体积方法的高精度数值模拟提供了一种更加简单有效的亚声速边界处理方式。 展开更多

关键词 高阶精度非结构有限体积方法 弱施加边界条件 有限波模型 黎曼边界条件 无反射边界条件 制造解方法

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基于Lighthill波动方程的轴对称射流气动声场的数值模拟 被引量：3

9

作者 戴光 王兵 +1 位作者 张颖 卢启春 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2006年第6期60-62,共3页

基于加载扰动速度的Lighthill波动方程，采用稳定的差分格式和良好的无反射边界，对不同喷口马赫数的轴对称射流气动声场进行了数值模拟，并分析了声场特性．模拟结果表明：射流噪声在喷注的扰动下具有很强的方向性，在离开对称轴20
... 基于加载扰动速度的Lighthill波动方程，采用稳定的差分格式和良好的无反射边界，对不同喷口马赫数的轴对称射流气动声场进行了数值模拟，并分析了声场特性．模拟结果表明：射流噪声在喷注的扰动下具有很强的方向性，在离开对称轴20°～30°附近存在最大声压，且噪声方向性和强度随着传播距离的增大而逐渐减弱． 展开更多

关键词 气动噪声 轴对称射流 Lighthill波动方程 无反射边界条件

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计算气动声学中的伽辽金玻尔兹曼方法研究 被引量：3

10

作者 邵卫东 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期134-140,共7页

为获得气动声学的高精度和低耗散特性的数值方法,发展了伽辽金玻尔兹曼方法和相应的无反射边界条件。首先,引入新粒子分布函数到格子玻尔兹曼BGK方程中并重构欧拉方程;然后,在空间上采用高精度的交点间断伽辽金有限元方法,在时间上采用... 为获得气动声学的高精度和低耗散特性的数值方法,发展了伽辽金玻尔兹曼方法和相应的无反射边界条件。首先,引入新粒子分布函数到格子玻尔兹曼BGK方程中并重构欧拉方程;然后,在空间上采用高精度的交点间断伽辽金有限元方法,在时间上采用显式五级四阶龙格库塔离散方法对解耦得到的对流步方程进行离散求解;最后,通过数值通量构造速度边界、声学硬壁面边界和无反射边界条件。采用包含声反射和多普勒效应的数值算例进行验证,可得模拟值与解析解吻合一致,从而证明了伽辽金玻尔兹曼方法和无反射边界条件用于气动声学计算的有效性和准确性。 展开更多

关键词 计算气动声学 伽辽金玻尔兹曼方法 无反射边界条件

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二维时间发展混合层噪声的直接数值模拟

11

作者 邵卫东 李志刚 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期38-44,共7页

为了考查不同波长的初始扰动对二维时间发展混合层流动与噪声的影响,采用直接数值模拟的方法进行了研究。采用多尺度展开技术从耦合双分布函数玻尔兹曼方程中恢复出质量、动量和能量守恒方程;融合特征边界条件与玻尔兹曼方程来满足边界... 为了考查不同波长的初始扰动对二维时间发展混合层流动与噪声的影响,采用直接数值模拟的方法进行了研究。采用多尺度展开技术从耦合双分布函数玻尔兹曼方程中恢复出质量、动量和能量守恒方程;融合特征边界条件与玻尔兹曼方程来满足边界的无反射特征;运用高精度的时空离散格式求解玻尔兹曼方程并直接模拟了5种不同工况下的时间发展混合层。结果表明:高频扰动主要控制混合层中旋涡的对并和缠绕,低频扰动主要控制旋涡的迁移和旋转;涡对的演化过程类似于一个旋转的四极子源模型;扰动能以平面波的形式向远场辐射并且以当地声速传播。该结果可为混合层湍流机理研究提供参考。 展开更多

关键词 直接数值模拟 时间发展混合层 无反射边界条件

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T型加强筋条对弹性导波在薄板中传播行为的影响 被引量：1

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作者 孙佳颖 鱼则行 徐超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期67-74,共8页

加筋薄壁板是航空航天、船舶等装备结构中经常使用的构件。采用弹性导波方法对此类结构进行损伤检测时,需要深入理解筋条对弹性波在薄壁结构中传播行为的影响。针对飞行器结构中典型的T型加筋壁板结构,采用数值模拟方法研究了超声导波与... 加筋薄壁板是航空航天、船舶等装备结构中经常使用的构件。采用弹性导波方法对此类结构进行损伤检测时,需要深入理解筋条对弹性波在薄壁结构中传播行为的影响。针对飞行器结构中典型的T型加筋壁板结构,采用数值模拟方法研究了超声导波与T型加强筋条的作用机制,分别从时域、频域和波数域等维度,分析了由于筋条存在引起的波传播行为的变化特性。结果表明:筋条存在会在结构中引起明显的传播波模式转换现象;随着激励频率的变化,S0与A0模式导波反射及透射行为变化明显。 展开更多

关键词 加筋壁板 超声导波 无反射边界条件 结构健康监测

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