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稀薄流到连续流的气体运动论模型方程算法研究 被引量:21
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作者 李志辉 张涵信 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期145-155,共11页
通过引入碰撞松弛参数和当地平衡态分布函数对BGK模型方程进行修正,确定含流态控制参数可描述不同流域气体流动特性的气体分子速度分布函数的简化控制方程.发展和应用离散速度坐标法于气体分子速度空间,利用一套在物理空间和时间... 通过引入碰撞松弛参数和当地平衡态分布函数对BGK模型方程进行修正,确定含流态控制参数可描述不同流域气体流动特性的气体分子速度分布函数的简化控制方程.发展和应用离散速度坐标法于气体分子速度空间,利用一套在物理空间和时间上连续而速度空间离散的分布函数来代替原分布函数对速度空间的连续依赖性.基于非定常时间分裂数值计算方法和无波动、无自由参数的NND耗散差分格式,建立直接求解气体分子速度分布函数的气体运动论有限差分数值方法.推广应用改进的 Gauss-Hermite无穷积分法和华罗庚-王元提出的以单和逼近重积分的黄金分割数论积分方法等,对离散速度空间进行宏观取矩获取物理空间各点的气体流动参数,由此发展一套从稀薄流到连续流各流域统一的气体运动论数值算法.通过对不同Knudsen数下一维激波管问题、二维圆柱绕流和三维球体绕流的初步数值实验表明文中发展的数值算法是可行的. 展开更多
关键词 稀薄流 连续流 气体运动论 BOLTZMANN模型方程 离散速度坐标法 NND有限差分格式 BGK模型方程
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稀薄流到连续流的气体运动论统一数值算法初步研究 被引量:28
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作者 李志辉 张涵信 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2000年第3期255-263,共9页
从非线性模型Boltzmann方程出发 ,引入简化速度分布函数、使用离散速度坐标法对速度空间进行离散、降维 ,去掉分布函数对速度分量的连续依赖性 ;采用时间分裂法 ,将简化速度分布函数松弛变化方程分解为源项碰撞变化方程、对流运动方程 ... 从非线性模型Boltzmann方程出发 ,引入简化速度分布函数、使用离散速度坐标法对速度空间进行离散、降维 ,去掉分布函数对速度分量的连续依赖性 ;采用时间分裂法 ,将简化速度分布函数松弛变化方程分解为源项碰撞变化方程、对流运动方程 ,进行耦合计算 ,应用NND耗散差分方法直接模拟气体分子速度分布函数 ;发展离散速度数值积分法 ,通过宏观取矩获取物理空间各点的流动参数 ,从而建立一套能有效模拟各流域气动问题的简化的气体运动论统一数值算法。为了证实该数值方法在求解稀薄流到连续流气体动力学问题方面的可靠性 。 展开更多
关键词 气体运动论 统一数值算法 稀薄流 连续流
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稀薄流到连续流的气体运动论统一算法研究 被引量:21
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作者 李志辉 张涵信 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期255-266,共12页
通过引入碰撞松弛参数和当地平衡态分布函数对BGK模型方程进行修正,确定含流态控制参数的各流域均适用的气体分子速度分布函数简化控制方程。发展和应用离散速度坐标法于气体分子速度空间,利用一套在物理空间和时间上连续而在速度空间... 通过引入碰撞松弛参数和当地平衡态分布函数对BGK模型方程进行修正,确定含流态控制参数的各流域均适用的气体分子速度分布函数简化控制方程。发展和应用离散速度坐标法于气体分子速度空间,利用一套在物理空间和时间上连续而在速度空间离散的分布函数来代替原分布函数对速度空间的连续依赖性。基于非定常时间分裂数值计算方法和无波动、无自由参数的NND耗散格式,建立直接求解气体分子速度分布函数的气体运动论有限差分数值方法。发展可用于速度空间宏观取矩的离散速度数值积分方法,获取物理空间各点的流动参数,由此发展一套能有效模拟各流域三维绕流问题的气体运动论统一算法。研究气体运动论数值算法所适合的并行方案,基于统一算法的HPF并行实现,建立一套能有效模拟不同流域复杂外形体绕流的HPF并行算法软件。通过对不同Knudsen数的一维、二维、三维气体绕流问题进行数值计算表明,计算结果与有关实验数据及其它途径得到的研究结果吻合较好,证实了本文发展的统一算法在求解稀薄流到连续流不同流域复杂绕流问题方面的可行性。 展开更多
关键词 稀薄流 连续流 气体运动论 算法 HPF并行算法软件 离散速度坐标法 空气动力学
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基于多块对接网格的隐式气体运动论统一算法应用研究 被引量:2
4
作者 彭傲平 李志辉 +1 位作者 吴俊林 蒋新宇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期95-101,共7页
基于玻尔兹曼模型方程的气体运动论统一算法(gas kinetic unified algorithm,GKUA)给出了一种能模拟从连续流到自由分子流跨流域空气动力学问题的途径.该算法采用传统计算流体力学技术将分子运动和碰撞解耦处理,若采用显式格式将受格式... 基于玻尔兹曼模型方程的气体运动论统一算法(gas kinetic unified algorithm,GKUA)给出了一种能模拟从连续流到自由分子流跨流域空气动力学问题的途径.该算法采用传统计算流体力学技术将分子运动和碰撞解耦处理,若采用显式格式将受格式稳定条件限制,在模拟超声速流动尤其是近连续流和连续流区的流动时计算效率较低.为了提高计算效率,扩展其工程实用性,采用上下对称高斯-赛德尔(LU--SGS)方法和有限体积法构造了求解玻尔兹曼模型方程的隐式方法,同时在物理空间采用能处理任意连接关系的多块对接网格技术.通过模拟近连续过渡区并排圆柱绕流问题,计算结果与直接模拟蒙特卡洛方法模拟值吻合较好,验证了该方法用于跨流域空气动力计算的可靠性与可行性. 展开更多
关键词 气体运动论统一算法 隐式格式 多块对接网格 有限体积法 跨流域空气动力学
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基于气体运动论的差分算法对管道流动数值研究 被引量:1
5
作者 李志辉 毕林 唐志共 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2009年第7期833-846,共14页
从分析研究求解Boltzmann模型方程的气体运动论数值计算方法特点出发,设计了几种求解离散速度分布函数不同精度的差分显式与隐式气体运动论数值格式.通过对不同Knudsen数下一维非定常激波管内流动、二维槽道流问题计算研究与应用测试,... 从分析研究求解Boltzmann模型方程的气体运动论数值计算方法特点出发,设计了几种求解离散速度分布函数不同精度的差分显式与隐式气体运动论数值格式.通过对不同Knudsen数下一维非定常激波管内流动、二维槽道流问题计算研究与应用测试,分析了不同差分格式数值离散效应对计算结果的影响,研究讨论了提高气体运动论数值算法计算效率的途径和差分离散处理所适用的计算准则等问题. 展开更多
关键词 Bohzmann模型方程 气体运动论数值计算 离散速度坐标法 激波管问题 槽道流问题
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跨流域三维复杂绕流问题的气体运动论并行计算 被引量:4
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作者 李志辉 张涵信 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期7-16,共10页
通过研究求解描述跨流域三维绕流问题的Boltzmann模型方程气体运动论耦合迭代数值格式,分析气体运动论数值计算方法的内在并行性;从变量依赖关系、数据通信与并行可扩展性三方面开展基于离散速度空间区域分解计算的研究,发展求解稀薄流... 通过研究求解描述跨流域三维绕流问题的Boltzmann模型方程气体运动论耦合迭代数值格式,分析气体运动论数值计算方法的内在并行性;从变量依赖关系、数据通信与并行可扩展性三方面开展基于离散速度空间区域分解计算的研究,发展求解稀薄流到连续流跨流域三维复杂绕流问题的并行算法。通过对不同Knudsen数、不同马赫数、不同攻角三维球体及返回舱绕流的并行计算,计算结果与实验数据和理论分析吻合较好。研究表明,该并行算法负载平衡和并行可扩展性较好,对不同并行计算机系统具有很好适应性,显示直接求解分子速度分布函数的气体运动论计算方法有良好的并行计算特性。 展开更多
关键词 航天器绕流 气体分子运动论 BOLTZMANN模型方程 离散速度坐标法 有限差分法 并行计算
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基于气体静压运动平台的自抗扰控制仿真分析与实验研究
7
作者 周昊洋 卢志伟 +3 位作者 李浩 赵康 刘锡尧 张君安 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第5期193-198,共6页
为了进一步提高气体静压运动平台的稳定性以及抗干扰性能,针对气体静压运动平台自身存在的扰动对其控制算法进行研究。文章提出了一种PD控制与线性扩张状态观测器相结合的自抗扰控制算法,在Matlab/Simulink中搭建了控制模型进行仿真分析... 为了进一步提高气体静压运动平台的稳定性以及抗干扰性能,针对气体静压运动平台自身存在的扰动对其控制算法进行研究。文章提出了一种PD控制与线性扩张状态观测器相结合的自抗扰控制算法,在Matlab/Simulink中搭建了控制模型进行仿真分析,并搭建平台进行实验验证。利用该算法解决了传统PID控制算法在气体静压运动平台存在的扰动问题。结果表明:相比于传统PID控制算法,自抗扰控制算法能够有效减小跟踪误差,降低超调,并且提高了气体静压运动平台的抗干扰性能。 展开更多
关键词 气体静压运动平台 自抗扰控制 直线电机 扰动抑制
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爆炸荷载作用下三相饱和土中气体运动的几个影响因素分析 被引量:9
8
作者 赵跃堂 钱七虎 王明洋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期131-137,共7页
三相饱和土中的气体含量是决定爆炸波在其中传播的最重要因素,但目前理论上对其中气体运动的描述还不够准确。对影响三相饱和土应力应变关系递增硬化段气体运动的几个因素,包括表面张力、气泡周围介质的粘性和压缩性等进行了描述,并... 三相饱和土中的气体含量是决定爆炸波在其中传播的最重要因素,但目前理论上对其中气体运动的描述还不够准确。对影响三相饱和土应力应变关系递增硬化段气体运动的几个因素,包括表面张力、气泡周围介质的粘性和压缩性等进行了描述,并通过数值分析确定这些因素的影响程度。计算结果表明气泡表面张力和气泡周围介质的压缩性对气体运动的影响可以忽略不计,而气体本身的压缩特性和气泡周围介质的粘性是影响气体运动的主要因素。 展开更多
关键词 三相饱和土 爆炸波 气体运动 爆炸荷载
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致密砂岩气藏储层孔喉中气体分子运动特征 被引量:5
9
作者 胡勇 徐轩 +2 位作者 郭长敏 袁权 杨小芳 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期101-106,共6页
气藏储层岩石孔喉细小,连通关系极其复杂,研究气体分子在其中的运动特征对于气藏开发工程具有重要意义。通过气体分子运动、多孔介质孔喉特征和实验测试分析,对这一问题进行了研究,结果表明:低渗致密储层岩石孔喉中,气体分子运动表现出... 气藏储层岩石孔喉细小,连通关系极其复杂,研究气体分子在其中的运动特征对于气藏开发工程具有重要意义。通过气体分子运动、多孔介质孔喉特征和实验测试分析,对这一问题进行了研究,结果表明:低渗致密储层岩石孔喉中,气体分子运动表现出黏性流和扩散流两种形态;当地层压力较高时,气体分子平均自由程远远小于岩石孔喉直径,表现出黏性流,对气井产能贡献大;当地层压力较低时,气体分子平均自由程接近甚至大于岩石孔喉直径,表现出扩散流,对气井产能贡献小。在气藏开发过程中,针对渗流场中某一特定位置,气体需要特定能量才能产生有效流动,这种使气体产生有效运动的能量即为气体渗流启动压力。采用了两种实验方法对这一参数进行了测试,一种是经典的流量–压差方法;一种是气藏衰竭开采物理模拟实验方法;对该参数取得了一定程度认识。 展开更多
关键词 致密砂岩 气藏储层 气体分子运动 启动压力
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发动机进气管中压力波动和气体运动的研究 被引量:1
10
作者 吴小江 《农机化研究》 北大核心 2002年第3期154-156,共3页
在发火运转和不同转速、负荷下,测量了单缸柴油机进气管气流参数,并分析研究了这些参数的变化规律。此外,还得知进气马赫数Z不是转速的单值函数;在定转速而负荷不同时,它不是常数。
关键词 发动机 进气管 压力波动 气体运动 柴油机
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运动气体系统分布函数与热力学量洛伦兹变换
11
作者 李复龄 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 1991年第4期352-357,共6页
本文将狭义相对论质点动力学应用于整体作匀速运动的气体系统,导出实验室系L中的相应分布函数,通过计算得热力学量的狭义相对论变换关系.其中热量与温度的变换和Ott相同,但物理实质更深刻.
关键词 运动气体系统 分布函数 热力学量
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492QS汽油机射流燃烧室内的气体运动
12
作者 王世卿 金顺爱 刘友钧 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第6期51-56,共6页
通过理论计算研究了492QS汽油机射流孔对射流燃烧室内气体运动的影响。结果表明,射流孔可使空气-燃料混合气和燃气产生高的流速,使紊流加强、燃烧速率提高、发动机性能改善。
关键词 射流孔 气体运动 汽油机 燃烧室
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运动负荷气体交换法在老年人心肺功能状况评价中的应用 被引量:5
13
作者 王集红 季玉珍 +3 位作者 刘宇 郭永明 倪玉琪 刘少滨 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 2003年第3期161-163,共3页
目的:比较正常组、慢阻肺组及冠心病组患者的心肺功能变化,评估无氧阈(AT)及相关指标在早期临床诊断及鉴别诊断的应用价值。方法:三组研究对象采用运动心肺功能仪和功率自行车,分别在AT时和峰值耗氧时刻,随机检测每人的AT出现时间、耗氧... 目的:比较正常组、慢阻肺组及冠心病组患者的心肺功能变化,评估无氧阈(AT)及相关指标在早期临床诊断及鉴别诊断的应用价值。方法:三组研究对象采用运动心肺功能仪和功率自行车,分别在AT时和峰值耗氧时刻,随机检测每人的AT出现时间、耗氧量(VO2)、公斤耗氧量(VO2/kg)、心率(HR)、通气量(VE)等心肺功能指标。结果:①AT出现时刻:冠心病组的AT出现时间明显早于正常组(P<0.05)和慢阻肺组(P<0.05),冠心病组的VO2/kg、VO2均明显地小于正常组与慢阻肺组(P<0.05);慢阻肺组的VE明显地小于正常组和冠心病组(P<0.05)。②峰值耗氧时刻:慢阻肺组的VO2、VO2/kg和VE均明显地小于正常组(P<0.05)。结论:在AT时,冠心病患者的AT出现时间明显提前,其VO2/kg和VO2均低于正常人,可做为早期诊断、指导康复治疗的指标。在峰值耗氧时刻,慢阻肺患者的VO2、VO2/kg和VE均明显小于正常人和冠心病患者,可做为评价心肺功能的病变程度的指标。 展开更多
关键词 运动负荷气体交换法 老年人 无氧阈 慢阻肺 冠心病
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巧用电子天平探究微粒运动和气体性质 被引量:1
14
作者 马逸群 魏海 李德前 《化学教学》 CAS 北大核心 2015年第9期42-45,共4页
利用精确度为10mg的电子天平,分别测量充满二氧化碳、氢气气体的纸杯在敞口正立和敞口倒立两种情况下的质量变化;通过分析、对比几组实验数据,得出分子不断运动的结论,以及影响分子运动速率的外界因素。
关键词 电子天平 二氧化碳 氢气 气体分子运动 实验探究
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放顶区气体运动规律
15
作者 王凯全 王金波 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1995年第1期16-20,共5页
为了防治放顶区内因火灾,本文结合实际建立了放顶区气体运动的数理方程并获得了解析解.同时在实验研究的基础上确定了其中渗透系数K的数学表达.
关键词 火灾 内因火灾 气体运动方程 煤矿开采 放顶区
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正压气体运动方程组柯西问题 被引量:1
16
作者 刘法贵 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 1995年第3期332-336,共5页
本文讨论连续介质力学中正压气体运动方程组,得到了其柯西问题光滑解的整体存在性定理.
关键词 正压 气体运动方程 柯西问题 连续介质力学
全文增补中
充分考虑速度住留时的气体粘度方程 被引量:1
17
作者 高崇伊 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第2期35-38,共4页
在气体输运过程的初级理论里,如果采用光滑弹性刚球的分子模型,只要充分考虑到速度住留,就能得到与由气体输运过程的数学理论所得到的几乎完全相同的粘度方程.两者的相对误差仅约为0.2%.由于后者并非严格精确的,因此前者未必... 在气体输运过程的初级理论里,如果采用光滑弹性刚球的分子模型,只要充分考虑到速度住留,就能得到与由气体输运过程的数学理论所得到的几乎完全相同的粘度方程.两者的相对误差仅约为0.2%.由于后者并非严格精确的,因此前者未必就不如后者精确.前者的推导非常容易,物理图象清晰,形式简单。 展开更多
关键词 气体分子运动论 速度住留 输运过程 粘度方程
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气体压强何以增大——对查理定律解释的思考
18
作者 孙长印 《职业技术教育》 北大核心 1995年第4期37-37,共1页
现在通用的人民教育出版社出版的职高物理教材,采用气体分子运动论解释查理定律:"一定质量的气体,在体积不变的情况了,单位体积内所含有的分子数量是不变的。当温度升高时,分子的运动加剧,分子的平均动能增大,因而分子撞击器壁的... 现在通用的人民教育出版社出版的职高物理教材,采用气体分子运动论解释查理定律:"一定质量的气体,在体积不变的情况了,单位体积内所含有的分子数量是不变的。当温度升高时,分子的运动加剧,分子的平均动能增大,因而分子撞击器壁的冲力增大、所以气体的压强增大。"上述解释。 展开更多
关键词 查理定律 理想气体压强 气体分子运动论 解释 分子数 物理教材 撞击 单位体积 增大 温度升高
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多相空间数值模拟并行化研究 被引量:8
19
作者 陆林生 董超群 李志辉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第3期129-131,137,共4页
This paper researches on parellelization of multiphase space numerical simulation with the case of the gaskinetic algorithm for 3-D flows. It focuses on the techniques of domain decomposition methods, vector reduction... This paper researches on parellelization of multiphase space numerical simulation with the case of the gaskinetic algorithm for 3-D flows. It focuses on the techniques of domain decomposition methods, vector reduction andboundary processing parallel optimization. The HPF parallel program design has been developed by the Parallel Pro-gramming Concept Design (PPCDS). The preferable parallel efficiency has been found by the HPF program in highperformance computer with massive scale parallel computing. 展开更多
关键词 多相空间 数值模拟 并行化 空气动力学 三维绕流气体运动论
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多种粒子反应系统的运动论 被引量:2
20
作者 黄祖洽 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS 1980年第Z1期53-65,共13页
一、前言分子运动论把物质系统的许多宏观性质,象扩散系数、粘滞系数、热导率等和分子间的微观作用通过统计考虑联系起来,从而使我们对这些特性取得了更本质的理解,有助于掌握制约各种物质特性的规律。在气体分子运动论中,应用著名的玻... 一、前言分子运动论把物质系统的许多宏观性质,象扩散系数、粘滞系数、热导率等和分子间的微观作用通过统计考虑联系起来,从而使我们对这些特性取得了更本质的理解,有助于掌握制约各种物质特性的规律。在气体分子运动论中,应用著名的玻尔兹曼方程。 展开更多
关键词 玻尔兹曼方程 气体分子运动论 宏观性质 粘滞系数 静止质量 相对论性质量 微观作用 微分截面 反应系统 特定模型
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