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有限容积法对流项离散格式的稳定性与有界性研究 被引量：1
1
作者 宇波 焦开拓 +4 位作者 陈宇杰 李敬法 邓雅军 王鹏 孙东亮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期107-121,共15页
对于流动传热问题,控制方程对流项处理不当会导致模拟结果出现无物理意义的振荡或越界现象。针对有限容积法对流项离散格式的稳定性和有界性开展深入研究,并提出了一种新的高阶有界格式。在对流项离散格式稳定性方面,指出在均分网格条件... 对于流动传热问题,控制方程对流项处理不当会导致模拟结果出现无物理意义的振荡或越界现象。针对有限容积法对流项离散格式的稳定性和有界性开展深入研究,并提出了一种新的高阶有界格式。在对流项离散格式稳定性方面,指出在均分网格条件下,边界相邻节点的对流稳定性条件与内部节点不同,并给出了边界相邻节点处常见对流项离散格式的稳定性条件;指出绝对稳定的SGSD格式权重系数计算方法不唯一,并给出了两种适合于强对流问题的权重系数表达式。在对流项离散格式有界性方面,提出了高阶有界格式的通用分段线性形式——GHB格式(general high-order bounded scheme),可提高程序的通用性;高阶有界格式计算精度、收敛速率和健壮性等性能互相制约,根据规正变量图中不同区域线型对这些性能的影响,提出了含有两个可调参数的性能可控的高阶有界格式——AHB格式(adjustable high-order bounded scheme);在此基础上,通过优化参数得到了计算精度、有界性、收敛速率和健壮性兼顾的ABC格式(accuracy,boundedness and convergence rate-balanced scheme),并通过多个典型算例验证了该格式计算性能。 展开更多
关键词 对流项离散格式的稳定性 对流项离散格式的有界性 SGSD格式 通用高阶有界格式 ABC格式
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不同离散格式下埋地穿越段天然气管道泄漏扩散数值研究 被引量：6
2
作者 潘振 李秉繁 +2 位作者 刘培胜 商丽艳 乔伟彪 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期194-198,共5页
为了掌握埋地穿越段天然气管道泄漏扩散特性、防止因管道泄漏引起的火灾爆炸等事故发生,研究了埋地穿越段天然气管道泄漏扩散的机理。针对埋地穿越段天然气管道泄漏扩散问题,运用多孔介质模型,结合三大守恒方程,构建了基于计算流体力学... 为了掌握埋地穿越段天然气管道泄漏扩散特性、防止因管道泄漏引起的火灾爆炸等事故发生,研究了埋地穿越段天然气管道泄漏扩散的机理。针对埋地穿越段天然气管道泄漏扩散问题,运用多孔介质模型,结合三大守恒方程,构建了基于计算流体力学的数值模型,探讨了大小孔隙率特性下,对非线性对流项和压力梯度项分别采用4种不同离散格式组合方式时的天然气体积分数分布,并与试验进行对比分析。以泰州至戴南的埋地穿越段天然气管道泄漏进行实例研究。结果表明:大孔隙率特性下,一阶standard格式在精度和计算速度上要优于其他离散格式,与试验结果更加接近;小孔隙率特性下,二阶presto!格式相比其他几种压力离散方式具有更高的求解精度。 展开更多
关键词 安全工程 天然气泄漏 离散格式 孔隙率 数值模拟
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网格参数与离散格式对潜艇阻力预报精度的影响 被引量：7
3
作者 吕晓军 周其斗 段嘉希 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2014年第2期40-44,共5页
借助于计算流体力学软件,生成了2组不同网格数量和壁面Y+值的网格模型,并对潜艇周围流场进行了数值模拟,得到了不同航速下的潜艇阻力,然后结合试验数据进行了对比分析。研究发现:一阶精度离散格式的阻力计算结果误差过大不可信,而对于... 借助于计算流体力学软件,生成了2组不同网格数量和壁面Y+值的网格模型,并对潜艇周围流场进行了数值模拟,得到了不同航速下的潜艇阻力,然后结合试验数据进行了对比分析。研究发现:一阶精度离散格式的阻力计算结果误差过大不可信,而对于不同的离散格式,网格的细化都能提高计算精度;当网格模型壁面Y+值控制在200以内且采用二阶精度离散格式计算时,较稀的网格模型也能得到误差小于3%的计算结果。 展开更多
关键词 潜艇 阻力系数 网格参数 离散格式
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不同离散格式在湍流旋流流动数值模拟中的应用 被引量：4
4
作者 王明波 王瑞和 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期600-603,共4页
针对石油工业中径向水平井钻进技术的需要,采用RNGk-ε模型,应用二阶上风格式、QUICK格式和MUSCL格式对带有螺旋导叶的径向水平井锥形喷嘴外湍流旋流流动进行了模拟研究,以此来评价离散格式对湍流旋流流动数值模拟结果的影响。结果表明... 针对石油工业中径向水平井钻进技术的需要,采用RNGk-ε模型,应用二阶上风格式、QUICK格式和MUSCL格式对带有螺旋导叶的径向水平井锥形喷嘴外湍流旋流流动进行了模拟研究,以此来评价离散格式对湍流旋流流动数值模拟结果的影响。结果表明:当计算结果满足网格无关性时,离散格式对时均速度场模拟结果的影响很小;采用二阶上风格式可以在保持计算绝对稳定的情况下获得QUICK格式和MUSCL格式的计算精度。要进一步改善模拟结果与实验数据间吻合的程度,需要采用基于各向异性假设基础上的湍流模型,如代数应力模型、雷诺应力模型等。 展开更多
关键词 离散格式 湍流旋流流动 数值模拟 RNGk-ε湍流模型
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水盐运移方程对流项不同离散格式对比分析 被引量：3
5
作者 赵文娟 黄凌 李春光 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第8期107-109,共3页
采用有限体积方法求解了一维土壤水盐运移方程,分别将不同的对流项离散格式应用到一维土壤水盐数值模型的求解中。通过对数值计算结果与实测数据进行对比分析,认为在较大的空间、时间步长条件下,QUICK格式有效地减缓了数值振荡和数值扩... 采用有限体积方法求解了一维土壤水盐运移方程,分别将不同的对流项离散格式应用到一维土壤水盐数值模型的求解中。通过对数值计算结果与实测数据进行对比分析,认为在较大的空间、时间步长条件下,QUICK格式有效地减缓了数值振荡和数值扩散的现象。 展开更多
关键词 有限体积方法 对流项 离散格式 水盐运移模型
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一个用于数值求解反应堆动态方程的新的时间离散格式 被引量：3
6
作者 张少泓 谢仲生 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期334-340,共7页
提出一个具有二阶精度的时间离散格式，并将它应用于六角形节块时－空动力学方程的数值求解。对几个缓发和瞬发超临界瞬态的算例进行了计算，并对该格式与隐式差分格式的收敛性和精度进行了比较。计算结果显示在瞬变过程内或瞬发超临界... 提出一个具有二阶精度的时间离散格式，并将它应用于六角形节块时－空动力学方程的数值求解。对几个缓发和瞬发超临界瞬态的算例进行了计算，并对该格式与隐式差分格式的收敛性和精度进行了比较。计算结果显示在瞬变过程内或瞬发超临界情况下，该格式比全隐格式具有更大的优越性。 展开更多
关键词 反应堆 动态方程 数值解 离散格式 压水堆
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离散格式对辐射换热有限体积法精度的影响 被引量：1
7
作者 齐宏 阮立明 +1 位作者 董士奎 谈和平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1621-1623,1724,共4页
采用有限体积法计算了轴对称圆柱形介质以及立方体简化炉膛内的辐射传输问题,计算结果与离散传递法、蒙特卡洛法的结果相吻合.重点分析了不同网格离散划分方法(FVM1,FVM2和FVM3)对温度场、投射热流、净热流分布等计算精度的影响,同时考... 采用有限体积法计算了轴对称圆柱形介质以及立方体简化炉膛内的辐射传输问题,计算结果与离散传递法、蒙特卡洛法的结果相吻合.重点分析了不同网格离散划分方法(FVM1,FVM2和FVM3)对温度场、投射热流、净热流分布等计算精度的影响,同时考察了不同的角度离散格式(天顶角均匀划分法FA1,天顶角余弦均匀划分法FA2和圆周角4n式划分法FA3)与计算精度的关系.结果表明,采用FA3划分方案得到的计算结果较精确,而FA1和FA2方案结果误差较大,因此建议采用FA3方案进行角度离散. 展开更多
关键词 辐射传递 有限体积法 离散格式
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Sine-Gordon方程的EQ_1^(rot)非协调元的一个新的二阶全离散格式(英文) 被引量：2
8
作者 石东洋 张鼎 《应用数学》 CSCD 北大核心 2014年第1期26-33,共8页
基于EQrot1非协调元的两个特殊性质:一是诱导的有限元插值算子与传统的Ritz投影是一致的;二是当所考虑问题的精确解属于H3(Ω)时,其相容误差为O(h2)阶,比插值误差高一阶.本文对非线性Sine-Gordon方程提出一个新的二阶全离散格式,给出收... 基于EQrot1非协调元的两个特殊性质:一是诱导的有限元插值算子与传统的Ritz投影是一致的;二是当所考虑问题的精确解属于H3(Ω)时,其相容误差为O(h2)阶,比插值误差高一阶.本文对非线性Sine-Gordon方程提出一个新的二阶全离散格式,给出收敛性分析和最优阶误差估计.最后,讨论本文的结果对另外一些著名的非协调元的应用. 展开更多
关键词 Sine—Gordon方程 非协调有限元 误差估计 全离散格式
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有限体积法中面积分离散格式的精度分析 被引量：1
9
作者 马亮 李亭鹤 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期530-534,共5页
讨论了应用顶点中心格式对欧拉方程进行有限体积离散时的精度 ,详细推导了顶点中心格式在平滑网格和扭曲网格上的截断误差 ,同时与中心格式和顶点格式进行了比较 .格式精度分析采用泰勒级数展开的方法 .分析结果表明 :顶点中心格式和顶... 讨论了应用顶点中心格式对欧拉方程进行有限体积离散时的精度 ,详细推导了顶点中心格式在平滑网格和扭曲网格上的截断误差 ,同时与中心格式和顶点格式进行了比较 .格式精度分析采用泰勒级数展开的方法 .分析结果表明 :顶点中心格式和顶点格式类似 ,总能达到至少是一阶的精度 ,并且可以通过加密网格的办法减少误差 ,而且顶点中心格式更适合于分区计算 .通过圆弧亚音速绕流和NACA0 0 1 2翼型绕流流场的数值计算 。 展开更多
关键词 精度分析 泰勒级数 有限体积法 面积分离散格式
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离散格式和网格数量对过渡型艇粘性阻力的影响 被引量：2
10
作者 张玲 王家楣 《船海工程》 2009年第4期9-12,共4页
采用对比性数值分析方法研究高速气泡船减阻效果,针对某优良过渡型艇,为喷气需要预先进行断阶,不计自由面影响,采用有限体积法和SIMPLE算法,湍流模型为k-ε两方程,耦合求解N-S方程和连续性方程,数值分析不同离散格式、不同网格数量对艇... 采用对比性数值分析方法研究高速气泡船减阻效果,针对某优良过渡型艇,为喷气需要预先进行断阶,不计自由面影响,采用有限体积法和SIMPLE算法,湍流模型为k-ε两方程,耦合求解N-S方程和连续性方程,数值分析不同离散格式、不同网格数量对艇体在不喷气状态下遭受的粘性阻力影响。计算结果显示:二阶迎风格式比一阶迎风格式数值结果与试验结果符合较好;网格数量达到95万,计算结果与试验结果符合较好。 展开更多
关键词 断阶过渡型艇 离散格式 网格数量 粘性阻力 数值计算
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基于交错网格的高效离散格式
11
作者 赵福云 汤广发 周安伟 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期147-150,共4页
在方法 B网格生成的基础之上 ,提出了较一般方案更加有效、适应性强的离散格式 .作者利用此格式分别对通风房间、带移动顶盖的方型空腔、外掠后台阶的流动进行了数值计算 ,与参考文献提供的值比较 。
关键词 方法B 离散格式 数值模拟 有效
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求解多维双曲守恒律方程组的四阶半离散格式
12
作者 蔡力 封建湖 谢文贤 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期479-483,共5页
提出了求解多维双曲守恒律方程组的四阶半离散格式。该方法以中心加权基本无振荡(CWENO)重构为基础,同时考虑到在R iemann扇内波传播的局部速度,从而回避了计算过程中的网格交错,建立了数值耗散较小的介于迎风格式和中心格式之间的半离... 提出了求解多维双曲守恒律方程组的四阶半离散格式。该方法以中心加权基本无振荡(CWENO)重构为基础,同时考虑到在R iemann扇内波传播的局部速度,从而回避了计算过程中的网格交错,建立了数值耗散较小的介于迎风格式和中心格式之间的半离散格式。本文的四阶半离散格式是Kurganov等人的三阶半离散格式的高阶推广。大量的数值算例充分说明了本文方法的高分辨率和稳定性。 展开更多
关键词 中心加权基本无振荡格式 半离散格式 双曲守恒律
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求解非线性导热方程的一种高精度离散格式
13
作者 王辉 徐明海 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期412-417,共6页
对于常系数或弱非线性导热方程采用经典的有限容积离散格式就可以获得较高精度的数值解,而对于变系数或强线性导热方程则会产生较大的误差,为获得满意的结果需要加密网格,因此会大量消耗存储空间和运算时间从而增加计算成本.针对上述问... 对于常系数或弱非线性导热方程采用经典的有限容积离散格式就可以获得较高精度的数值解,而对于变系数或强线性导热方程则会产生较大的误差,为获得满意的结果需要加密网格,因此会大量消耗存储空间和运算时间从而增加计算成本.针对上述问题,本文基于微元体平衡法并结合控制容积积分法,由能量守恒定律重新推导了关于节点温度的差分方程,给出了导热方程的高精度离散格式,并推导了各坐标系下差分方程系数的计算公式.通过几个代表性的算例对本文格式进行了考核并与文献中经典离散格式的计算结果进行了对比.数值试验结果表明,无论是非线性还是变截面导热问题,采用本文格式在较少的网格数下均能获得高精度的解. 展开更多
关键词 导热方程 非线性 变系数 离散格式 元体平衡法 控制容积积分法
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基于微元指数拟合的湍流控制方程离散格式初探
14
作者 龚光彩 汤广发 楚惠东 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1997年第6期84-89,共6页
针对ＮａｖｉｅｒＳｔｏｋｅｓ方程及各种湍流模型之控制方程的数值解，提出了微元指数拟合的概念，并以ｋε模型为例建立起了一个新的离散格式．
关键词 湍流控制方程 微元指数拟合 离散格式 N-S方程
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均匀棒纯纵向运动方程的全离散格式及误差估计
15
作者 姜子文 陈长雷 +1 位作者 王素梅 高广 《科学技术与工程》 2007年第9期1836-1839,共4页
文中提出了均匀棒纯纵向运动方程的全离散有限元格式,得到了有限元逼近的最优阶L^2和H^1及超收敛H^1误差估计．
关键词 均匀棒纯纵向运动方程 全离散格式 误差估计
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二维输运方程离散格式的对称性
16
作者 阳述林 沈隆钧 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2003年第4期383-391,共9页
讨论了二维柱几何非定态中子输运方程离散格式的对称性问题.在几何空间和相空间连续的情况下,证明了时间离散方程的一维球对称性;而在时间和相空间离散的情况下,阐述了格式不具有一维球对称性;对时间和相空间离散情况下的几何空间间断... 讨论了二维柱几何非定态中子输运方程离散格式的对称性问题.在几何空间和相空间连续的情况下,证明了时间离散方程的一维球对称性;而在时间和相空间离散的情况下,阐述了格式不具有一维球对称性;对时间和相空间离散情况下的几何空间间断有限元方程,得到了左右对称性. 展开更多
关键词 二维非定态中子输运方程 离散格式 对称性 几何空间 相空间连续
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三维恒定磁场罚函数有限元法的离散格式
17
作者 吴海容 汤蕴 《哈尔滨电工学院学报》 CSCD 1995年第3期253-260,共8页
对于三雏线性恒定磁场的罚画数有限元法，本文给出了关于四面体元、直三棱柱元和长方体元这三种常用单元的离散格式。
关键词 罚函数有限元法 三维恒定磁场 离散格式 磁场
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Schrdinger方程全离散格式的超逼近分析（英文）
18
作者 史争光 赵艳敏 +1 位作者 王芬玲 史艳华 《应用数学》 CSCD 北大核心 2016年第4期809-817,共9页
本文基于空间混合有限元方法及向后欧拉时间离散法,建立Schrdinger方程的全离散格式,并利用双线性元的特殊性质研究了全离散格式下时间方向的最优收敛阶数和空间方向的超逼近,即原始变量u在H1模意义下的超逼近阶及流量p=?u在L^2模下... 本文基于空间混合有限元方法及向后欧拉时间离散法,建立Schrdinger方程的全离散格式,并利用双线性元的特殊性质研究了全离散格式下时间方向的最优收敛阶数和空间方向的超逼近,即原始变量u在H1模意义下的超逼近阶及流量p=?u在L^2模下的最优收敛阶分别是O(h^2+τ)和O(h+τ).最后,通过数值算例来验证了理论分析的正确性. 展开更多
关键词 SCHRODINGER方程 双线性元 新混合元方法 超逼近 全离散格式
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蒸汽沉淀化学反应方程混合元法的离散格式研究 被引量：1
19
作者 罗振东 周艳杰 朱江 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2007年第5期592-602,共11页
蒸汽沉淀化学反应过程有着极其广泛的应用,其数学模型归结为一个包含流速场,温度场,压力场和气体溶质场的非线性偏微分方程组.用混合有限元方法研究蒸汽沉淀化学反应方程组,导出其半离散化和全离散化的混合元格式,并证明这些格式的解的... 蒸汽沉淀化学反应过程有着极其广泛的应用,其数学模型归结为一个包含流速场,温度场,压力场和气体溶质场的非线性偏微分方程组.用混合有限元方法研究蒸汽沉淀化学反应方程组,导出其半离散化和全离散化的混合元格式,并证明这些格式的解的存在性和收敛性(误差估计).用混合元法处理究蒸汽沉淀化学反应方程组,可以同时求出流速场,温度场,压力场和气体溶质场的数值解.因此该研究既具有重要的理论意义,又具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 化学蒸汽沉淀反应方程 混合元方法 半离散化格式 全离散化格式
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拟线性拋物问题有限元全离散格式的渐近展式
20
作者 陈新明 《长沙铁道学院学报》 CSCD 1990年第2期27-33,共7页
本文在文[4]关于拟线性抛物问题半离散有限元解的渐近展式与外推的基础上,通过讨论全离散解与半离散解之差的渐近展式,得到了拟线性抛物问题的某些全离散格式的渐近展式与外推。
关键词 有限元 全离散格式 渐近展式
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