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求解可压缩流的二维通量分裂格式
被引量:
2
1
作者
胡立军
翟健
袁礼
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期247-253,共7页
传统的一维通量分裂格式在计算界面数值通量时,只考虑网格界面法向的波系。采用传统的TV格式分别求解对流通量和压力通量。通过求解考虑了横向波系影响的角点数值通量来构造一种真正二维的TV通量分裂格式。在计算一维数值算例时,该格式...
传统的一维通量分裂格式在计算界面数值通量时,只考虑网格界面法向的波系。采用传统的TV格式分别求解对流通量和压力通量。通过求解考虑了横向波系影响的角点数值通量来构造一种真正二维的TV通量分裂格式。在计算一维数值算例时,该格式与传统的TV格式具有相同的数值通量计算公式,因此其保留了传统的TV格式精确捕捉接触间断和膨胀激波的优点。在计算二维算例时,该格式比传统的TV格式具有更高的分辨率;在计算二维强激波问题时,消除了传统TV格式的非物理现象,表现出更好的鲁棒性;此外,该格式大大提高了稳定性CFL数,从而具有更高的计算效率。因此,本文方法是一种精确、高效并且具有强鲁棒性的数值方法,在可压缩流的数值模拟中具有广阔的应用前景。
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关键词
欧拉方程
可压缩流
Toro-Vázquez
分裂
真正二维通量分裂格式
GT-TV
格式
鲁棒性
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职称材料
通量差分裂格式的二维水流水质计算的适用性分析
被引量:
9
2
作者
丁玲
逄勇
+2 位作者
赵棣华
吴建强
吕俊
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第5期561-565,共5页
将通量差分裂(FDS)格式应用于二维水流 水质数值模拟中。应用若干理想条件下的简化模型对格式的计算精度进行分析,结果表明:FDS格式不仅能高精度地模拟浓度梯度较缓的污染物稳定排放情况,且其二阶格式能高分辨率捕俘水质间断,与理论值...
将通量差分裂(FDS)格式应用于二维水流 水质数值模拟中。应用若干理想条件下的简化模型对格式的计算精度进行分析,结果表明:FDS格式不仅能高精度地模拟浓度梯度较缓的污染物稳定排放情况,且其二阶格式能高分辨率捕俘水质间断,与理论值吻合很好,说明FDS二阶格式能高精度地计算污染物间断排放引起的大浓度梯度或水质突跃情况。该格式在长江南通江段水环境数值模拟中的应用验证了它的实际应用能力。
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关键词
通量
差
分裂
格式
二
维
水流水质模型
计算精度
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职称材料
二维移动网格矢通量分裂法
被引量:
1
3
作者
李彬彬
郑素佩
王令
《郑州大学学报(理学版)》
CAS
北大核心
2020年第4期96-102,共7页
针对二维欧拉方程组的数值求解问题,构造基于移动网格的矢通量分裂格式。采用移动网格法对网格进行合理剖分,使得在间断区域网格自适应加密,且整个计算区域的网格不再规则化;用守恒型迎风格式代替中心格式以减少数值耗散。在空间方向上...
针对二维欧拉方程组的数值求解问题,构造基于移动网格的矢通量分裂格式。采用移动网格法对网格进行合理剖分,使得在间断区域网格自适应加密,且整个计算区域的网格不再规则化;用守恒型迎风格式代替中心格式以减少数值耗散。在空间方向上构造新的二阶迎风矢通量分裂格式对方程进行半离散,在时间方向上采用三阶强稳定的龙格-库塔方法进行推进。数值结果表明,新算法具有良好的间断捕捉能力和高分辨率。
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关键词
二
维
欧拉方程组
移动网格法
矢
通量
分裂
格式
守恒型迎风
格式
自适应变步长
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职称材料
一种基于TV分裂的真正多维Riemann解法器
被引量:
6
4
作者
胡立军
袁礼
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2017年第3期243-264,共22页
给出了一种真正多维的HLL Riemann解法器.采用TV(Toro-Vázquez)分裂将通量分裂成对流通量和压力通量,其中对流通量的计算采用类似于AUSM格式的迎风方法,压力通量的计算采用波速基于压力系统特征值的HLL格式,并将HLL格式耗散项中的...
给出了一种真正多维的HLL Riemann解法器.采用TV(Toro-Vázquez)分裂将通量分裂成对流通量和压力通量,其中对流通量的计算采用类似于AUSM格式的迎风方法,压力通量的计算采用波速基于压力系统特征值的HLL格式,并将HLL格式耗散项中的密度差用压力差代替,来克服传统的HLL格式不能分辨接触间断的缺点.为了实现数值格式真正多维的特性,分别计算网格界面中点和角点上的数值通量,并且采用Simpson公式加权中点和角点上的数值通量来得到网格界面上的数值通量.采用基于SDWLS(solution dependent weighted least squares)梯度的线性重构来获得空间的二阶精度,时间离散采用二阶Runge-Kutta格式.数值实验表明,相比于传统的一维HLL格式,该文的真正多维HLL格式具有能够分辨接触间断,消除慢行激波波后振荡以及更大的时间步长等优点.并且,与其他能够分辨接触间断的格式(例如HLLC格式)不同的是,真正多维的HLL格式在计算二维问题时不会出现数值激波不稳定现象.
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关键词
EULER方程
TV
分裂
角点
通量
真正
多
维
Riemann解法器
捕捉接触间断
激波不稳定性
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职称材料
一个基于通量分裂的高精度MmB差分格式
被引量:
3
5
作者
郑华盛
赵宁
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2005年第1期52-56,20,共6页
本文研究双曲型守恒律的高精度差分方法。在新的算法中 ,首先将计算区间划分为互不相交的小区间 ,再根据精度要求等分小区间 ;其次 ,根据流动方向进行通量分裂 ,重构小区间交界面上的正、负数值通量 ,并进行校正 ;然后 ,采用高阶Runge K...
本文研究双曲型守恒律的高精度差分方法。在新的算法中 ,首先将计算区间划分为互不相交的小区间 ,再根据精度要求等分小区间 ;其次 ,根据流动方向进行通量分裂 ,重构小区间交界面上的正、负数值通量 ,并进行校正 ;然后 ,采用高阶Runge KuttaTVD方法进行时间离散 ,构造了一维非线性双曲型守恒律方程的一个高精度、高分辨率的守恒型差分格式。推广到二维双曲型守恒律方程 ,证明了格式的MmB特性。进而推广到二维守恒型方程组情形。最后对二维Burgers方程及Euler方程进行了数值试验 。
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关键词
双曲型
守恒律
差分
格式
时间离散
通量
二
维
BURGERS方程
数值试验
高分辨率
高精度
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职称材料
二维复值Ginzburg-Landau方程的一个高阶紧致ADI差分格式
被引量:
3
6
作者
朱晨怡
王廷春
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期341-349,共9页
对二维复值金兹堡朗道(Ginzburg-Landau,GL)方程提出一个基于时间分裂的高阶紧致交替方向隐式有限差分格式。本文通过时间分裂法将GL方程分裂成一个非线性子问题及两个线性子问题,对非线性子问题以及其中一个线性子问题均通过精确积分...
对二维复值金兹堡朗道(Ginzburg-Landau,GL)方程提出一个基于时间分裂的高阶紧致交替方向隐式有限差分格式。本文通过时间分裂法将GL方程分裂成一个非线性子问题及两个线性子问题,对非线性子问题以及其中一个线性子问题均通过精确积分进行计算,并对另一线性子问题构造紧致交替方向隐式差分格式进行数值计算。实际计算中,在每一时间步,利用追赶法求解一族常系数三对角线性代数方程组,从而使得算法既具有较高精度又拥有较快的计算速度。数值实验表明该算法在时间和空间方向分别具有二阶和四阶精度,并模拟了方程的一些动力学行为。
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关键词
二
维
复值Ginzburg-Landau方程
时间
分裂
算法
紧致差分
交替方向隐
格式
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职称材料
基于WENO重构的真正多维黎曼求解器
7
作者
胡立军
谭诗德
袁海专
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1036-1043,共8页
具有良好守恒性与网格适应性的有限体积格式在流体力学的数值计算中占有重要地位。其中,求解数值流通量是实施有限体积法的关键步骤。一维情形下,通过求解局部黎曼问题来获得数值流通量的相关理论已经比较成熟。但是在计算多维问题时,...
具有良好守恒性与网格适应性的有限体积格式在流体力学的数值计算中占有重要地位。其中,求解数值流通量是实施有限体积法的关键步骤。一维情形下,通过求解局部黎曼问题来获得数值流通量的相关理论已经比较成熟。但是在计算多维问题时,传统的维度分裂方法仅考虑沿界面法向传播的信息,这不仅影响格式的精度,还可能会造成数值不稳定性从而诱发非物理现象。本文基于对流-压力通量分裂方法来构造真正多维的黎曼求解器,通过求解网格顶点处的多维黎曼问题来实现格式的多维特性。采用五阶WENO重构方法来获得空间的高阶精度,时间离散采用三阶TVD龙格-库塔格式。一系列数值实验的结果表明,真正多维的黎曼求解器不仅具有更高的分辨率还能有效克服多维强激波模拟中的数值不稳定性。
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关键词
黎曼求解器
真正
多
维
WENO重构
通量
分裂
激波不稳定性
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职称材料
题名
求解可压缩流的二维通量分裂格式
被引量:
2
1
作者
胡立军
翟健
袁礼
机构
衡阳师范学院数学与统计学院
曙光信息产业(北京)有限公司
中国科学院数学与系统科学研究院
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期247-253,共7页
文摘
传统的一维通量分裂格式在计算界面数值通量时,只考虑网格界面法向的波系。采用传统的TV格式分别求解对流通量和压力通量。通过求解考虑了横向波系影响的角点数值通量来构造一种真正二维的TV通量分裂格式。在计算一维数值算例时,该格式与传统的TV格式具有相同的数值通量计算公式,因此其保留了传统的TV格式精确捕捉接触间断和膨胀激波的优点。在计算二维算例时,该格式比传统的TV格式具有更高的分辨率;在计算二维强激波问题时,消除了传统TV格式的非物理现象,表现出更好的鲁棒性;此外,该格式大大提高了稳定性CFL数,从而具有更高的计算效率。因此,本文方法是一种精确、高效并且具有强鲁棒性的数值方法,在可压缩流的数值模拟中具有广阔的应用前景。
关键词
欧拉方程
可压缩流
Toro-Vázquez
分裂
真正二维通量分裂格式
GT-TV
格式
鲁棒性
Keywords
euler equations
compressible flow
Toro-Vázquez splitting
genuinely two-dimensional flux splitting scheme
GT-TV scheme
robustness
分类号
O354 [理学—流体力学]
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
通量差分裂格式的二维水流水质计算的适用性分析
被引量:
9
2
作者
丁玲
逄勇
赵棣华
吴建强
吕俊
机构
河海大学环境科学与工程学院
南京水利科学研究院
广西水文水资源局
出处
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第5期561-565,共5页
基金
国家高技术研究发展计划资助项目(2003AA6011002)
江苏省自然科学基金资助项目(BK2002067)~~
文摘
将通量差分裂(FDS)格式应用于二维水流 水质数值模拟中。应用若干理想条件下的简化模型对格式的计算精度进行分析,结果表明:FDS格式不仅能高精度地模拟浓度梯度较缓的污染物稳定排放情况,且其二阶格式能高分辨率捕俘水质间断,与理论值吻合很好,说明FDS二阶格式能高精度地计算污染物间断排放引起的大浓度梯度或水质突跃情况。该格式在长江南通江段水环境数值模拟中的应用验证了它的实际应用能力。
关键词
通量
差
分裂
格式
二
维
水流水质模型
计算精度
Keywords
flux difference splitting scheme
two-dimension flow-pollutant model
calculation accuracy
分类号
X143 [环境科学与工程—环境科学]
TV131.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
二维移动网格矢通量分裂法
被引量:
1
3
作者
李彬彬
郑素佩
王令
机构
长安大学理学院
出处
《郑州大学学报(理学版)》
CAS
北大核心
2020年第4期96-102,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11971075,11401045)
陕西省自然科学基金项目(2018JQ1027)。
文摘
针对二维欧拉方程组的数值求解问题,构造基于移动网格的矢通量分裂格式。采用移动网格法对网格进行合理剖分,使得在间断区域网格自适应加密,且整个计算区域的网格不再规则化;用守恒型迎风格式代替中心格式以减少数值耗散。在空间方向上构造新的二阶迎风矢通量分裂格式对方程进行半离散,在时间方向上采用三阶强稳定的龙格-库塔方法进行推进。数值结果表明,新算法具有良好的间断捕捉能力和高分辨率。
关键词
二
维
欧拉方程组
移动网格法
矢
通量
分裂
格式
守恒型迎风
格式
自适应变步长
Keywords
2D Euler equation
moving grid method
vector flux splitting scheme
conservative upwind style
adaptive variable step size
分类号
O241 [理学—计算数学]
在线阅读
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职称材料
题名
一种基于TV分裂的真正多维Riemann解法器
被引量:
6
4
作者
胡立军
袁礼
机构
中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所
科学与工程计算国家重点实验室
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2017年第3期243-264,共22页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2010CB731505)
国家自然科学基金(11321061)
国家自然科学基金国际(地区)合作交流项目(NSFC-RGC11261160486)~~
文摘
给出了一种真正多维的HLL Riemann解法器.采用TV(Toro-Vázquez)分裂将通量分裂成对流通量和压力通量,其中对流通量的计算采用类似于AUSM格式的迎风方法,压力通量的计算采用波速基于压力系统特征值的HLL格式,并将HLL格式耗散项中的密度差用压力差代替,来克服传统的HLL格式不能分辨接触间断的缺点.为了实现数值格式真正多维的特性,分别计算网格界面中点和角点上的数值通量,并且采用Simpson公式加权中点和角点上的数值通量来得到网格界面上的数值通量.采用基于SDWLS(solution dependent weighted least squares)梯度的线性重构来获得空间的二阶精度,时间离散采用二阶Runge-Kutta格式.数值实验表明,相比于传统的一维HLL格式,该文的真正多维HLL格式具有能够分辨接触间断,消除慢行激波波后振荡以及更大的时间步长等优点.并且,与其他能够分辨接触间断的格式(例如HLLC格式)不同的是,真正多维的HLL格式在计算二维问题时不会出现数值激波不稳定现象.
关键词
EULER方程
TV
分裂
角点
通量
真正
多
维
Riemann解法器
捕捉接触间断
激波不稳定性
Keywords
Euler equation
TV splitting
corner flux
multidimensional Riemann solver
contact capturing
numerical shock instability
分类号
O354 [理学—流体力学]
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
一个基于通量分裂的高精度MmB差分格式
被引量:
3
5
作者
郑华盛
赵宁
机构
南京航空航天大学空气动力学系
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2005年第1期52-56,20,共6页
基金
航空科学基金项目 (0 1A52 0 0 3
0 2A52 0 0 4 )
国防预研项目资助
文摘
本文研究双曲型守恒律的高精度差分方法。在新的算法中 ,首先将计算区间划分为互不相交的小区间 ,再根据精度要求等分小区间 ;其次 ,根据流动方向进行通量分裂 ,重构小区间交界面上的正、负数值通量 ,并进行校正 ;然后 ,采用高阶Runge KuttaTVD方法进行时间离散 ,构造了一维非线性双曲型守恒律方程的一个高精度、高分辨率的守恒型差分格式。推广到二维双曲型守恒律方程 ,证明了格式的MmB特性。进而推广到二维守恒型方程组情形。最后对二维Burgers方程及Euler方程进行了数值试验 。
关键词
双曲型
守恒律
差分
格式
时间离散
通量
二
维
BURGERS方程
数值试验
高分辨率
高精度
Keywords
hyperbolic conservation laws
MmB difference scheme
high order accuracy
flux splitting
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
O175.27 [理学—基础数学]
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职称材料
题名
二维复值Ginzburg-Landau方程的一个高阶紧致ADI差分格式
被引量:
3
6
作者
朱晨怡
王廷春
机构
南京信息工程大学数学与统计学院
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期341-349,共9页
基金
国家自然科学基金(11571181)资助项目
江苏省自然科学基金(BK20171454)资助项目
江苏省“青蓝工程”资助项目
文摘
对二维复值金兹堡朗道(Ginzburg-Landau,GL)方程提出一个基于时间分裂的高阶紧致交替方向隐式有限差分格式。本文通过时间分裂法将GL方程分裂成一个非线性子问题及两个线性子问题,对非线性子问题以及其中一个线性子问题均通过精确积分进行计算,并对另一线性子问题构造紧致交替方向隐式差分格式进行数值计算。实际计算中,在每一时间步,利用追赶法求解一族常系数三对角线性代数方程组,从而使得算法既具有较高精度又拥有较快的计算速度。数值实验表明该算法在时间和空间方向分别具有二阶和四阶精度,并模拟了方程的一些动力学行为。
关键词
二
维
复值Ginzburg-Landau方程
时间
分裂
算法
紧致差分
交替方向隐
格式
Keywords
two-dimensional complex Ginzburg-Landau equation
time.splitting algorithm
compact finite difference method
alternating direction implicit scheme
分类号
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
基于WENO重构的真正多维黎曼求解器
7
作者
胡立军
谭诗德
袁海专
机构
衡阳师范学院数学与统计学院
湘潭大学数学与计算科学学院
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1036-1043,共8页
基金
湖南省自然科学基金(2021JJ40009)
湖南省教育厅优秀青年项目(21B0626)
+1 种基金
湖南省“双一流”应用特色学科项目(湘教通[2018]469号)
湖南省重点实验室项目(2016TP1020)资助。
文摘
具有良好守恒性与网格适应性的有限体积格式在流体力学的数值计算中占有重要地位。其中,求解数值流通量是实施有限体积法的关键步骤。一维情形下,通过求解局部黎曼问题来获得数值流通量的相关理论已经比较成熟。但是在计算多维问题时,传统的维度分裂方法仅考虑沿界面法向传播的信息,这不仅影响格式的精度,还可能会造成数值不稳定性从而诱发非物理现象。本文基于对流-压力通量分裂方法来构造真正多维的黎曼求解器,通过求解网格顶点处的多维黎曼问题来实现格式的多维特性。采用五阶WENO重构方法来获得空间的高阶精度,时间离散采用三阶TVD龙格-库塔格式。一系列数值实验的结果表明,真正多维的黎曼求解器不仅具有更高的分辨率还能有效克服多维强激波模拟中的数值不稳定性。
关键词
黎曼求解器
真正
多
维
WENO重构
通量
分裂
激波不稳定性
Keywords
Riemann solver
genuinely multidimensional
WENO reconstruction
flux splitting
shock instability
分类号
O354 [理学—流体力学]
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
求解可压缩流的二维通量分裂格式
胡立军
翟健
袁礼
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
2
通量差分裂格式的二维水流水质计算的适用性分析
丁玲
逄勇
赵棣华
吴建强
吕俊
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
9
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职称材料
3
二维移动网格矢通量分裂法
李彬彬
郑素佩
王令
《郑州大学学报(理学版)》
CAS
北大核心
2020
1
在线阅读
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职称材料
4
一种基于TV分裂的真正多维Riemann解法器
胡立军
袁礼
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2017
6
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职称材料
5
一个基于通量分裂的高精度MmB差分格式
郑华盛
赵宁
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2005
3
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职称材料
6
二维复值Ginzburg-Landau方程的一个高阶紧致ADI差分格式
朱晨怡
王廷春
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
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职称材料
7
基于WENO重构的真正多维黎曼求解器
胡立军
谭诗德
袁海专
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
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职称材料
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