三维飞船绕流问题的高精度迎风紧致差分格式 被引量：1

1

作者 朱庆勇 卞静 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期16-19,共4页

从迎风紧致逼近出发，给出了一个求解二维可压Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的一种高精度的数值方法. 利用Ｓｔｅｇｅｒ－Ｗａｒｍｉｎｇ的通量分裂技术将守恒型方程小的流通向量分裂成２部分，在此基础上据风向构造逼近于无粘项的三... 从迎风紧致逼近出发，给出了一个求解二维可压Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的一种高精度的数值方法. 利用Ｓｔｅｇｅｒ－Ｗａｒｍｉｎｇ的通量分裂技术将守恒型方程小的流通向量分裂成２部分，在此基础上据风向构造逼近于无粘项的三阶迎风紧致有限差分格式．对方程中的粘性部分采用通常的二阶差分逼近．所建立的差分格式被用来数值求解了三维飞船绕流问题． 展开更多

关键词 NAVIER-STOKES方程 三维飞船绕流问题 迎风紧致有限差分格式 二阶分逼近 迎风紧致逼近 流通向量

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数值求解Navier-Stokes方程的迎风紧致差分格式 被引量：3

2

作者 朱庆勇 马延文 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第4期379-384,共6页

从迎风紧致逼近 [1] 出发 ,提出数值求解可压 Navier- Stokes方程的一种高精度的数值方法。利用 Steger- Warming的通量分裂技术 [2 ]将守恒型方程中的流通向量分裂成两部分 ,在此基础上据风向构造逼近于无粘项的三阶迎风紧致有限差分... 从迎风紧致逼近 [1] 出发 ,提出数值求解可压 Navier- Stokes方程的一种高精度的数值方法。利用 Steger- Warming的通量分裂技术 [2 ]将守恒型方程中的流通向量分裂成两部分 ,在此基础上据风向构造逼近于无粘项的三阶迎风紧致有限差分格式。对方程中的粘性部分采用通常的二阶差分逼近。所建立的差分格式被用来数值求解了三维粘性绕流问题。 展开更多

关键词 N-S方程 三维粘性绕流 迎风紧致差分格式 数值解

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高精度迎风紧致差分格式与热流计算研究的注记

3

作者 朱庆勇 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期78-82,共5页

利用高精度差分格式求解了可压缩 N-S方程球头热流问题。分析了不同差分格式在对球头粘性绕流热流计算中存在的问题 ,并分析了相应的网格雷诺数。在利用高精度迎风紧致 [1 ] 格式求解粘性绕流热流问题时 ,采用 Steger-Warming[2 ]的通... 利用高精度差分格式求解了可压缩 N-S方程球头热流问题。分析了不同差分格式在对球头粘性绕流热流计算中存在的问题 ,并分析了相应的网格雷诺数。在利用高精度迎风紧致 [1 ] 格式求解粘性绕流热流问题时 ,采用 Steger-Warming[2 ]的通量分裂技术将守恒型方程中的流通向量分裂成两部分 ,在此基础上据风向构造逼近于无粘项的高精度迎风格式。对方程中的粘性部分采用中心差分格式。数值结果表明 展开更多

关键词 飞行器 设计 球头粘性绕流 可压缩N-S方程 热流问题 高精度差分格式 网格雷诺数 迎风紧致

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长短波方程的两个守恒型紧致有限差分格式 被引量：2

4

作者 蒋佳平 王廷春 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期43-55,共13页

本文对一类耦合非线性长短波方程组进行了数值研究,提出了两个四阶紧致有限差分格式,并证明新格式在离散意义下保持原问题的两个守恒性质,即总质量守恒和总能量守恒.数值实验表明本文格式在时间和空间方向分别具有二阶和四阶精度,具有... 本文对一类耦合非线性长短波方程组进行了数值研究,提出了两个四阶紧致有限差分格式,并证明新格式在离散意义下保持原问题的两个守恒性质,即总质量守恒和总能量守恒.数值实验表明本文格式在时间和空间方向分别具有二阶和四阶精度,具有良好的稳定性且在离散意义下很好地保持总质量和总能量守恒. 展开更多

关键词 长短波方程 紧致有限差分格式 质量守恒 能量守恒

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一维定常对流扩散反应方程的高精度紧致差分格式 被引量：5

5

作者 祁应楠 武莉莉 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第1期1-6,共6页

针对一维定常对流扩散反应方程,提出了一种四阶精度的有理型紧致差分格式,其局部截断误差为O(h4);然后通过Richardson外推技术和算子插值法将本文格式的精度提高到六阶.因为格式仅涉及到3个网格基架点,所以对于Dirichlet边值问题,由差... 针对一维定常对流扩散反应方程,提出了一种四阶精度的有理型紧致差分格式,其局部截断误差为O(h4);然后通过Richardson外推技术和算子插值法将本文格式的精度提高到六阶.因为格式仅涉及到3个网格基架点,所以对于Dirichlet边值问题,由差分格式可得三对角线性方程组,可采用追赶法进行求解.最后通过数值算例验证了本文方法的精确性和可靠性. 展开更多

关键词 对流扩散反应方程 高阶紧致格式 RICHARDSON外推 有限差分法

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求解扩散方程的高精度显式紧致差分格式 被引量：1

6

作者 杨晓佳 王燕 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期117-123,共7页

首先针对一维扩散方程,空间方向采用二阶导数的四阶紧致差分公式进行离散,时间方向采用泰勒级数展开的方法进行离散,推导出了一种高精度显式紧致差分格式;然后通过Fourier分析方法给出了格式的稳定性条件为λ≤1/2(λ为网格比);最后通... 首先针对一维扩散方程,空间方向采用二阶导数的四阶紧致差分公式进行离散,时间方向采用泰勒级数展开的方法进行离散,推导出了一种高精度显式紧致差分格式;然后通过Fourier分析方法给出了格式的稳定性条件为λ≤1/2(λ为网格比);最后通过数值实验验证了格式的精确性和可靠性. 展开更多

关键词 扩散方程 高精度 紧致格式 显格式 有限差分法

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迎风格式在接触间断的数值耗散及其诱导误差 被引量：1

7

作者 韩芳 魏雁昕 刘君 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期51-62,共12页

在不同流场参数条件下对三种迎风格式在接触间断中的数值耗散问题进行了数值实验,并对数值耗散产生的机理进行了分析。数值计算结果和理论分析表明,矢通量分裂格式计算接触间断问题时,若流场静止或流场内存在亚声速区域,密度耗散的产生... 在不同流场参数条件下对三种迎风格式在接触间断中的数值耗散问题进行了数值实验,并对数值耗散产生的机理进行了分析。数值计算结果和理论分析表明,矢通量分裂格式计算接触间断问题时,若流场静止或流场内存在亚声速区域,密度耗散的产生会诱导出以特征速度运动的数值扰动误差,该误差对数值耗散的大小无影响,但会影响流场的速度及压力参数分布,从而改变流场的结构。在二维问题中,诱导误差相互干扰会产生大量的复杂小尺度结构,给流场结构分析带来困难。同时,在密度参数线性分布的流场中,若空间离散格式重构的对象为对流通量,使用矢通量分裂格式计算流场会产生数值误差,使计算精度难以到达二阶。 展开更多

关键词 迎风格式 有限差分格式 接触间断 数值耗散 数值误差

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求解一维扩散反应方程的隐式高精度紧致差分格式 被引量：4

8

作者 黄文姣 巨月娟 葛永斌 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期85-90,共6页

提出了一维扩散反应方程的一种隐式高精度紧致差分格式,空间二阶导数采用四阶紧致差分格式进行离散,时间导数采用四阶向后欧拉公式进行离散,格式截断误差为Ο(τ~4+h^4),即时间和空间都可以达到四阶精度,最后通过数值实验验证了本文方... 提出了一维扩散反应方程的一种隐式高精度紧致差分格式,空间二阶导数采用四阶紧致差分格式进行离散,时间导数采用四阶向后欧拉公式进行离散,格式截断误差为Ο(τ~4+h^4),即时间和空间都可以达到四阶精度,最后通过数值实验验证了本文方法的精确性和可靠性. 展开更多

关键词 扩散反应方程 高精度 隐格式 紧致格式 有限差分法

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求解一维对流方程的高精度紧致差分格式 被引量：7

9

作者 侯波 葛永斌 《应用数学》 CSCD 北大核心 2019年第3期635-642,共8页

本文提出数值求解一维对流方程的一种两层隐式紧致差分格式,采用泰勒级数展开法以及对截断误差余项中的三阶导数进行修正的方法对时间和空间导数进行离散.格式的截断误差为O(τ^4 +τ^2h^2 + h^4),即该格式在时间和空间上均可达到四阶精... 本文提出数值求解一维对流方程的一种两层隐式紧致差分格式,采用泰勒级数展开法以及对截断误差余项中的三阶导数进行修正的方法对时间和空间导数进行离散.格式的截断误差为O(τ^4 +τ^2h^2 + h^4),即该格式在时间和空间上均可达到四阶精度.利用von Neumann方法分析得到该格式是无条件稳定的.通过数值实验验证了本文格式的精确性和稳定性. 展开更多

关键词 对流方程 高精度 紧致格式 无条件稳定 有限差分法

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一种求解三维非稳态对流扩散反应方程的高精度有限差分格式 被引量：8

10

作者 魏剑英 葛永斌 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第2期187-197,共11页

针对三维非稳态对流扩散反应方程,构造了一种高精度紧致有限差分格式,对空间的离散采用四阶紧致差分方法,对时间的离散采用Taylor级数展开和余项修正技术,所提格式在时间上的精度为二阶、在空间上的精度为四阶.利用Fourier稳定性分析法... 针对三维非稳态对流扩散反应方程,构造了一种高精度紧致有限差分格式,对空间的离散采用四阶紧致差分方法,对时间的离散采用Taylor级数展开和余项修正技术,所提格式在时间上的精度为二阶、在空间上的精度为四阶.利用Fourier稳定性分析法证明了该格式是无条件稳定的.最后给出数值算例验证了理论结果. 展开更多

关键词 对流扩散反应方程 变对流项和反应项系数 高精度紧致格式 无条件稳定 有限差分法

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5次非线性Schrdinger方程的一个线性化4层紧致差分格式 被引量：2

11

作者 翟步祥 聂涛 薛翔 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期35-38,51,共5页

对5次非线性Schrdinger方程提出了一个线性化4层紧致有限差分格式,引入"抬升"技巧,运用标准的能量方法和数学归纳法建立了误差的最优估计,证明数值解在空间和时间2个方向分别具有4阶和2阶精度.数值实验对理论结果进行了验证... 对5次非线性Schrdinger方程提出了一个线性化4层紧致有限差分格式,引入"抬升"技巧,运用标准的能量方法和数学归纳法建立了误差的最优估计,证明数值解在空间和时间2个方向分别具有4阶和2阶精度.数值实验对理论结果进行了验证,并通过对比表明该文格式在保持精度相当的前提下较已有格式具有更高的计算效率. 展开更多

关键词 5次非线性Schrodinger方程 紧致有限差分格式 最优误差估计 线性化4层格式 计算效率

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求解土壤溶质运移方程的广义迎风差分法 被引量：5

12

作者 陈研 郭永强 +1 位作者 胡克林 李保国 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期16-19,共4页

构造了求解土壤溶质运移方程的广义差分格式,对对流项应用了迎风格式,并进行了数值试验及水分和盐分(Cl-)平衡的检验,并与Hydrus软件(普通Galerkin有限元法)的计算结果进行了比较。从数值计算过程和水盐平衡检验的结果来看,应用广义迎... 构造了求解土壤溶质运移方程的广义差分格式,对对流项应用了迎风格式,并进行了数值试验及水分和盐分(Cl-)平衡的检验,并与Hydrus软件(普通Galerkin有限元法)的计算结果进行了比较。从数值计算过程和水盐平衡检验的结果来看,应用广义迎风差分格式后,不仅具有较高的精度,计算量少(空间步长可以取得较大)、计算程序实现简单,而且能有效地克服数值弥散现象。特别地,在土表附近积盐量变化特别剧烈的情况下,不加密节点,也没有出现振荡现象。 展开更多

关键词 广义差分法 迎风格式 普通Galerkin有限元法 溶质运移

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求解变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分方法 被引量：8

13

作者 田芳 葛永斌 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期283-296,共14页

本文给出了一种数值求解变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分方法.我们首先将模型方程变形,借助常系数对流扩散方程的指数型高精度紧致差分格式,采用残量修正法得到变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分格式;并从理... 本文给出了一种数值求解变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分方法.我们首先将模型方程变形,借助常系数对流扩散方程的指数型高精度紧致差分格式,采用残量修正法得到变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分格式;并从理论上分析了当Pelect数很大时,本文格式达到四阶计算精度时网格步长的限制条件;离散得到的代数方程组可采用追赶法直接求解.数值实验结果与理论分析完全吻合,表明了本文格式对于边界层问题或大梯度变化的物理量求解问题具有的高精度和鲁棒性的优点. 展开更多

关键词 对流扩散反应方程 指数型有限差分格式 高精度紧致差分格式 对流占优 边界层

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对论文“任意精度的三点紧致显格式及其在CFD中的应用”的评论 被引量：1

14

作者 张红娜 宇波 +2 位作者 王艺 魏进家 李凤臣 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2009年第5期623-630,共8页

证明了林建国等(林建国,谢志华,周俊陶.任意精度的三点紧致显格式及其在CFD中的应用.应用数学和力学,2007,28(7):843-852)提出的紧致显格式与传统的差分格式实质相同,是传统差分格式的另一表达形式,并不具有紧致格式的优点.尽管如此,但... 证明了林建国等(林建国,谢志华,周俊陶.任意精度的三点紧致显格式及其在CFD中的应用.应用数学和力学,2007,28(7):843-852)提出的紧致显格式与传统的差分格式实质相同,是传统差分格式的另一表达形式,并不具有紧致格式的优点.尽管如此,但这种表达形式更紧凑,推导获得高精度的差分表达式相对于传统的Taylor展开求待定系数的方法也更加简单. 展开更多

关键词 显式紧致 传统差分 中心格式 迎风格式

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三维Helmholtz方程的高阶紧致差分方法 被引量：1

15

作者 马廷福 葛永斌 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第1期84-87,9,共4页

提出了三维Helmholtz方程等距网格上的一种四阶精度19点紧致差分格式。结合多重网格V循环算法和红黑高斯-塞德尔迭代法进行求解,并与二阶中心差分格式进行了比较。计算结果验证了本文方法的精确性和有效性。

关键词 三维Helmholtz方程 高阶紧致格式 有限差分法 多重网格方法

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二维定常对流扩散方程的一种高精度紧致差分方法 被引量：4

16

作者 魏剑英 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2012年第2期112-117,共6页

对于二维对流扩散方程,利用一阶和二阶导数的四阶Padé型紧致差分逼近式,结合原方程,得到了求解该方程的一种四阶精度的隐式紧致差分格式。该格式在每个空间方向上只涉及到3个点处的未知量及导数值,对导数利用四阶显式偏心格式,然... 对于二维对流扩散方程,利用一阶和二阶导数的四阶Padé型紧致差分逼近式,结合原方程,得到了求解该方程的一种四阶精度的隐式紧致差分格式。该格式在每个空间方向上只涉及到3个点处的未知量及导数值,对导数利用四阶显式偏心格式,然后利用Richardson外推法、算子插值法及导数在边界点处的六阶显式偏心格式,将构造的四阶紧致差分格式的精度提高到六阶。最后通过数值实验验证了该方法的精确性和有效性。 展开更多

关键词 对流扩散方程 紧致格式 高精度 隐式差分 RICHARDSON外推法 有限差分法

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极坐标系下Fourier-Legendre谱元方法与有限差分法数值扩散的比较 被引量：2

17

作者 梅欢 曾忠 +2 位作者 邱周华 李亮 姚丽萍 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期406-411,共6页

提出一种Fourier-Legendre谱元方法用于求解极坐标系下的Navier-Stokes方程,其中极点所在单元的径向采用Gauss-Radau积分点,避免了r=0处的1/r坐标奇异性。时间离散采用时间分裂法,引入数值同位素模型跟踪同位素的输运过程验证数值模拟... 提出一种Fourier-Legendre谱元方法用于求解极坐标系下的Navier-Stokes方程,其中极点所在单元的径向采用Gauss-Radau积分点,避免了r=0处的1/r坐标奇异性。时间离散采用时间分裂法,引入数值同位素模型跟踪同位素的输运过程验证数值模拟的精度,分别利用谱元法和有限差分法的迎风差分格式求解匀速和加速坩埚旋转流动中的同位素方程。计算结果表明,有限差分法中的一阶迎风差分格式存在严重的数值假扩散,二阶迎风差分格式的数值结果较精确,增加节点可以有效地缓解数值扩散。然而,谱元法具有以较少节点得到高精度解的优势。 展开更多

关键词 谱元法 有限差分法 迎风差分格式 Navier-Stokes方程 LEGENDRE多项式 Fourier多项式

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基于高阶紧致格式的二维不可压N-S方程求解

18

作者 陈安宁 宋文滨 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第27期7007-7012,共6页

介绍了一种基于原始变量的用于求解二维非定常不可压Navier-Stokes方程的高阶紧致格式。这种紧致格式最初是用于计算声学(CAA)的高精度格式,相对于传统的紧致格式,使用该格式的优点在于减少计算量的同时降低了边界模板的处理难度。这种... 介绍了一种基于原始变量的用于求解二维非定常不可压Navier-Stokes方程的高阶紧致格式。这种紧致格式最初是用于计算声学(CAA)的高精度格式,相对于传统的紧致格式,使用该格式的优点在于减少计算量的同时降低了边界模板的处理难度。这种方法建立在非交错网格上,空间离散具有六阶精度。压力Poisson方程基于九基点模板的四阶紧致格式进行离散,超松弛迭代进行求解。时间推进上采用四阶Runge-Kutta方法。为验证该方法的精度和有效性,利用该格式计算了一个具有解析解的问题,以及二维非定常情况下的方腔驱动流动问题,并且和传统的紧致格式进行了计算时间的对比。 展开更多

关键词 NAVIER-STOKES方程 高阶紧致格式 有限差分 计算声学

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求解带有不连续波数的二维变系数Helmholtz方程的一种高精度紧致差分方法 被引量：1

19

作者 王芳 冯秀芳 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期120-134,共15页

很多实际物理问题都可以由带有不连续波数的变系数Helmholtz方程进行数值模拟。Helmholtz方程的数值方法研究是热点问题之一,具有重要的理论和实际意义。由于波数的不连续性,使用传统的有限差分方法求解带有不连续波数的Helmholtz方程... 很多实际物理问题都可以由带有不连续波数的变系数Helmholtz方程进行数值模拟。Helmholtz方程的数值方法研究是热点问题之一,具有重要的理论和实际意义。由于波数的不连续性,使用传统的有限差分方法求解带有不连续波数的Helmholtz方程时通常无法达到原有差分格式的精度。结合浸入界面方法的思想,对带有不连续波数的二维变系数Helmholtz方程构造了一类新的四阶紧致有限差分格式,数值实验验证了新方法的可靠性和有效性。 展开更多

关键词 变系数Helmhlotz方程 浸入界面方法 紧致格式 有限差分方法

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广义差分法及其应用 被引量：13

20

作者 李荣华 《吉林大学自然科学学报》 CAS CSCD 1995年第1期14-22,共9页

综合报道了关于广义差分法的研究。简要概述了作者及国内同行近十几年来在广义差分法方面的主要成果，包括了椭圆、双曲和抛物方程广义差分格式的构造，误差的Ｓｏｂｏｌｅｖ模估计和超收敛性，以及广义差分法在电磁场、计算流体等领域... 综合报道了关于广义差分法的研究。简要概述了作者及国内同行近十几年来在广义差分法方面的主要成果，包括了椭圆、双曲和抛物方程广义差分格式的构造，误差的Ｓｏｂｏｌｅｖ模估计和超收敛性，以及广义差分法在电磁场、计算流体等领域的应用。 展开更多

关键词 广义 有限元 迎风格式 差分方程

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