利用高精度计算机断层扫描系统重建青铜器香薰的三维模型 被引量：4

1

作者 邓阳全 唐宴东 +3 位作者 魏艳艳 刘建云 单颖 童蕾旭 《文物保护与考古科学》 北大核心 2014年第1期88-92,共5页

为重建馆藏青铜器香薰三维模型和研究其制造工艺,利用高精度计算机断层扫描系统进行数字成像(DR)和锥束扫描(CT)两种方式扫描香熏,获得其灰度图像,经过图形图像处理,获取表面轮廓三维数据。表面定义和提取后,将数据输入逆向工程软件系统... 为重建馆藏青铜器香薰三维模型和研究其制造工艺,利用高精度计算机断层扫描系统进行数字成像(DR)和锥束扫描(CT)两种方式扫描香熏,获得其灰度图像,经过图形图像处理,获取表面轮廓三维数据。表面定义和提取后,将数据输入逆向工程软件系统,重建香熏的三维CAD模型。结果表明,获得的点云数据密集均匀,未见扫描盲区;发现香熏存在焊孔和变形;逆向三维重建的香熏CAD模型具有良好的几何相似性。研究提示,高精度计算机断层扫描方法空间分辨率高,精确度高,可以作为一种获取青铜器三维数据的可靠方法。 展开更多

关键词 高精度计算机断层扫描系统 无损分析 三维重建

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爆炸波高精度数值计算程序开发及应用 被引量：18

2

作者 徐维铮 吴卫国 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期64-74,共11页

[目的]当爆炸发生在约束空间内部,由于壁面的约束限制,爆炸冲击波的传播和演化特性将更加复杂,其对结构、内部设施及人员的损伤也更加严重。为了研究约束空间内部的爆炸特性,[方法]基于FORTRAN平台,采用三阶WENO有限差分格式,自主开发... [目的]当爆炸发生在约束空间内部,由于壁面的约束限制,爆炸冲击波的传播和演化特性将更加复杂,其对结构、内部设施及人员的损伤也更加严重。为了研究约束空间内部的爆炸特性,[方法]基于FORTRAN平台,采用三阶WENO有限差分格式,自主开发约束空间内部爆炸波高精度三维数值计算程序。利用Sod激波管、双爆轰波碰撞、空中爆炸等经典算例,验证所开发程序的可靠性。基于验证的程序,开展约束空间内部爆炸波数值计算,研究密闭空间、泄压空间及连通空间内部的爆炸波传播规律与爆炸载荷特性。[结果]研究表明,所开发的程序能较好地模拟约束空间内的爆炸过程。[结论]该开发工作可为后续研究复杂空间内部爆炸波传播路径、评估爆炸载荷以及合理设计抗爆结构奠定基础。 展开更多

关键词 爆炸冲击波 约束空间 数值模拟 高精度计算程序 WENO格式 程序开发

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一种对大体系局部进行高精度量子化学计算的新方法 被引量：2

3

作者 莫依 王繁 黎乐民 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1546-1551,共6页

提出一种可以对大体系的局部区域进行高精度量子化学计算的新方法 .将体系划分为活性区和环境区 ,采用比较粗略的算法获得大体系的密度矩阵 ,通过基组的变换将密度矩阵分解为对应于活性区与环境区的子矩阵的直和 ,活性区和环境区分别拥... 提出一种可以对大体系的局部区域进行高精度量子化学计算的新方法 .将体系划分为活性区和环境区 ,采用比较粗略的算法获得大体系的密度矩阵 ,通过基组的变换将密度矩阵分解为对应于活性区与环境区的子矩阵的直和 ,活性区和环境区分别拥有整数个电子 ,成为相对独立的化学键饱和的子体系 .然后冻结环境区密度矩阵 ,同时考虑环境区在活性区所产生势场的作用 ,对活性区进行高精度的量子化学计算 .对一些分子进行计算 ,得到的电荷分布、键长、键断裂能、电离势与电负性等与对大体系整体进行高精度计算得到的结果相当一致 ,而计算量减少很多 ,表明提出的方法可行 。 展开更多

关键词 量子化学 计算方法 密度矩阵 密度泛涵计算 局部区域 高精度计算

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空空导弹攻击区高精度快速计算方法 被引量：7

4

作者 付书堂 章惠君 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第27期7074-7077,共4页

空空导弹攻击区的大小及其特征代表了武器系统的综合性能。为了满足攻击区计算精度的要求,充分考虑了导弹飞行控制系统动态特性与动压的关系,准确建立了攻击区的解算模型。为了提高攻击区计算的实时性,采用黄金分割法对空空导弹攻击区... 空空导弹攻击区的大小及其特征代表了武器系统的综合性能。为了满足攻击区计算精度的要求,充分考虑了导弹飞行控制系统动态特性与动压的关系,准确建立了攻击区的解算模型。为了提高攻击区计算的实时性,采用黄金分割法对空空导弹攻击区远距离边界进行搜索。最后,基于本文所提出的快速、高精度攻击区计算方法,计算出了某型空空导弹典型条件下的攻击区,验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 攻击区 空空导弹 黄金分割法 高精度计算

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对体系局部进行高精度量子化学计算的研究 被引量：2

5

作者 莫依 黎乐民 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2002年第8期716-716,共1页

用对大体系的局部区域进行高精度量子化学计算的新方法,对腈、酰胺、醚、醛、羧酸、硝基化合物、卤代物等不同类型的多种有机分子体系进行计算,得到电荷分布、键断裂能、电离势与电负性等方面的数据.为了比较,同时对上述体系进行整体的... 用对大体系的局部区域进行高精度量子化学计算的新方法,对腈、酰胺、醚、醛、羧酸、硝基化合物、卤代物等不同类型的多种有机分子体系进行计算,得到电荷分布、键断裂能、电离势与电负性等方面的数据.为了比较,同时对上述体系进行整体的和模型体系的高精度计算.局部高精度计算与整体高精度计算的结果相当一致,优于模型体系的计算结果,进一步表明了局部高精度量子化学计算方法的可行性. 展开更多

关键词 量子化学 计算方法 密度矩阵 密度泛函计算 局部高精度计算 复杂大体系

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高精度相对论密度泛函计算方法

6

作者 王繁 黎乐民 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第F08期966-973,共8页

对适用于含重元素体系的高精度相对论密度泛函计算方法作简要的评述.结合本实验室的研究工作,重点介绍严格处理相对论效应的四分量相对论密度泛函计算方法和近似处理相对论效应的两分量和标量相对论密度泛函计算方法,包括零级规则展开近... 对适用于含重元素体系的高精度相对论密度泛函计算方法作简要的评述.结合本实验室的研究工作,重点介绍严格处理相对论效应的四分量相对论密度泛函计算方法和近似处理相对论效应的两分量和标量相对论密度泛函计算方法,包括零级规则展开近似(ZORA)方法及其改进和排除奇点的近似展开(SEAX)方法,以及适合处理局部包含重元素大体系的接合两分量-标量相对论(或非相对论)计算方法. 展开更多

关键词 密度泛函理论 高精度计算 相对论效应 重元素

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舰船结构空中爆炸载荷的高精度数值计算程序(英文) 被引量：1

7

作者 杜志鹏 李晓彬 +1 位作者 夏丽娟 金咸定 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第3期142-149,共8页

给出了一种舰船结构空中爆炸载荷的高精度数值计算程序。该程序采用基于通量修正算法的有限差分格式编写。它在冲击波阵面处达到四阶精度且耗用计算资源较少,是一种简单高效的计算程序。因此该程序特别适用于大尺度船舶结构受空中爆炸... 给出了一种舰船结构空中爆炸载荷的高精度数值计算程序。该程序采用基于通量修正算法的有限差分格式编写。它在冲击波阵面处达到四阶精度且耗用计算资源较少,是一种简单高效的计算程序。因此该程序特别适用于大尺度船舶结构受空中爆炸载荷的计算。程序的可靠性和准确性通过击波管试验和空中爆炸试验数据进行了检验。最后给出了一个典型船舶结构受空中爆炸载荷的算例。 展开更多

关键词 空中爆炸载荷 高精度数值计算 船舶结构毁伤分析

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高阶精度方法下的湍流生成项对低速流动数值模拟的影响研究 被引量：5

8

作者 王运涛 孙岩 +1 位作者 李松 李伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期325-329 352,352,共6页

基于雷诺平均的Navier-Stokes方程和结构网格技术,采用五阶空间离散精度的WCNS格式,开展了SST两方程模型不同湍流生成项对低速流动数值模拟的计算分析。主要目的是为高阶精度格式在复杂外形上的应用提供技术支撑。计算模型包含了低速NLR... 基于雷诺平均的Navier-Stokes方程和结构网格技术,采用五阶空间离散精度的WCNS格式,开展了SST两方程模型不同湍流生成项对低速流动数值模拟的计算分析。主要目的是为高阶精度格式在复杂外形上的应用提供技术支撑。计算模型包含了低速NLR7301两段翼型和Trap Wing高升力构型,研究内容主要包括不同湍流生成项对收敛历程、边界层湍流粘性系数分布、边界层速度分布、压力系数分布、气动特性的影响。在与试验数据对比的基础上,计算结果表明:对于低速二维流动,不同湍流生成项对收敛历程有比较明显的影响,对附面层湍流粘性系数分布和速度型影响不明显,不同湍流生成项主要影响主翼前缘的吸力峰值,进而影响升力系数和压差阻力系统;对于低速三维流动,不同湍流生成项对低速流动的收敛特性影响不明显,对翼梢涡的模拟精度有比较明显的影响,进而影响翼梢站位的压力分布和总体气动特性。 展开更多

关键词 湍流生成项 低速流动 高精度计算 WCNS格式 RANS方程 SST湍流模型

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高阶精度方法下的湍流生成项对跨声速流动数值模拟的影响研究 被引量：3

9

作者 王运涛 孙岩 +1 位作者 李松 李伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期25-30,共6页

利用五阶空间离散精度的WCNS格式和多块结构网格技术,通过求解雷诺平均NS方程,开展了SST两方程模型不同湍流生成项组合方式对跨声速流动数值模拟影响的计算分析。研究的主要目的是为高阶精度格式在复杂外形上的工程应用提供技术支撑。... 利用五阶空间离散精度的WCNS格式和多块结构网格技术,通过求解雷诺平均NS方程,开展了SST两方程模型不同湍流生成项组合方式对跨声速流动数值模拟影响的计算分析。研究的主要目的是为高阶精度格式在复杂外形上的工程应用提供技术支撑。计算模型采用了RAE2822超临界翼型和DLR-F6翼身组合体构型。研究内容主要包括不同湍流生成项对残差收敛历程、边界层湍流粘性系数分布、边界层速度分布、压力系数分布以及模型整体气动力特性的影响。不同湍流生成项组合方式的流场计算结果还与风洞试验数据进行了对比。研究结果表明:对于小迎角不存在明显分离的跨声速流动,不同湍流生成项对流场的高精度计算结果的影响很小,可以不用考虑。 展开更多

关键词 湍流生成项 跨声速流动 高精度计算 WCNS格式 RANS方程 SST湍流模型

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高精度欧拉流体弹塑性问题的数值方法研究

10

作者 柏劲松 李平 +1 位作者 袁帅 董玉斌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期649-655,共7页

将描述固体材料的应力应变关系与欧拉流体动力学方程组耦合求解,通过引入界面捕捉方法描述多物质界面,将带弹塑性的多材料相互作用问题从形式上转化为计算单一材料问题,采用Roe方法近似求解Riemann问题,给出以Godunov方法为基础的二阶... 将描述固体材料的应力应变关系与欧拉流体动力学方程组耦合求解,通过引入界面捕捉方法描述多物质界面,将带弹塑性的多材料相互作用问题从形式上转化为计算单一材料问题,采用Roe方法近似求解Riemann问题,给出以Godunov方法为基础的二阶精度欧拉弹塑性流动的数值计算方法,适用于计算大变形流动等问题,并通过数值实验进行验证。 展开更多

关键词 欧拉方法 弹塑性流动 高精度计算格式 界面捕捉

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基于MPI的高精度归约函数设计与实现 被引量：4

11

作者 何康 黄春 +3 位作者 姜浩 谷同祥 齐进 刘杰 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第4期594-602,共9页

随着科学工程计算大规模、高维数和长时程的特性越来越显著,浮点舍入误差的累积效应往往使得计算结果不可信,提高计算精度成为了并行计算领域研究的热点之一。基于MPICH3框架,采用无误差变换技术构建新的数据格式和相应运算操作符,设计... 随着科学工程计算大规模、高维数和长时程的特性越来越显著,浮点舍入误差的累积效应往往使得计算结果不可信,提高计算精度成为了并行计算领域研究的热点之一。基于MPICH3框架,采用无误差变换技术构建新的数据格式和相应运算操作符,设计了高精度归约函数MPI_ACCU_REDUCE,实现了高精度的求和、求积和求L2范数3种MPI归约运算。数值实验结果表明,提出的3种高精度归约运算有效提高了数值计算的精度。 展开更多

关键词 MPI 高精度计算 归约操作 无误差变换

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界面不稳定性引起混合过程的二维数值计算 被引量：10

12

作者 柏劲松 李平 +1 位作者 邹立勇 王涛 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期464-472,共9页

在可压缩多介质流体动力学高精度欧拉计算方法多介质流体分段抛物方法(multi-fluid piecewise parabolic method,MFPPM)基础上,运用算子分裂技术,增加二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法计算动力学黏性以及热流部分对流场... 在可压缩多介质流体动力学高精度欧拉计算方法多介质流体分段抛物方法(multi-fluid piecewise parabolic method,MFPPM)基础上,运用算子分裂技术,增加二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法计算动力学黏性以及热流部分对流场的影响,发展适用于NS(Navier-Stokes)方程的可压缩多介质黏性流体计算方法多介质黏性流体分段抛物方法(multi-viscousity-fluid piecewise parabolic method,MVPPM).文中采用MVPPM对英国AWE(atomic weapons establishment)激波管实验进行二维计算,给出了与实验图像基本一致的计算结果;应用MFPPM和MVPPM分别对二维柱对称内爆动力学界面不稳定性及其后期混合过程进行数值模拟,给出内外界面演化、速度历史以及后期中心气穴不同半径内因RT(Rayleigh-Taylor)界面不稳定性引起的混合量分布情况,从计算结果比较可见黏性对物质界面处混合量的分布影响明显. 展开更多

关键词 界面不稳定性 混合 多介质黏性流体 高精度计算格式 NAVIER-STOKES方程

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超高速发射实验及其数值分析 被引量：5

13

作者 柏劲松 华劲松 +3 位作者 唐蜜 胡建波 戴诚达 谭华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期177-180,共4页

采用多介质流体高精度欧拉并行计算程序HVL-MFPPM,对Sandia实验室和中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室进行的两个超高速发射实验装置进行数值模拟,前者给出的二级飞片前界面速度历史与VISAR实验测试和HVL-CT... 采用多介质流体高精度欧拉并行计算程序HVL-MFPPM,对Sandia实验室和中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室进行的两个超高速发射实验装置进行数值模拟,前者给出的二级飞片前界面速度历史与VISAR实验测试和HVL-CTH程序计算结果一致,后者给出二级飞片稳定时的速度和飞行姿态与实验测试结果吻合,同时还给出了128个和216个CPU计算的界面形状。为进一步获得更高二级飞片速度的实验装置设计提供了理论和数值分析基础。 展开更多

关键词 超高速发射 并行计算 多介质流体 高精度计算方法

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激波管实验和果冻实验界面不稳定性数值计算 被引量：5

14

作者 柏劲松 王涛 +2 位作者 邹立勇 黄文斌 李平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期418-425,共8页

运用算子分裂技术,增加二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法计算动力学粘性以及热流部分对流场的影响,将可压缩多介质流体动力学高精度欧拉计算方法MFPPM发展到适用于NS(Navier Stokes)方程的可压缩多介质粘性流体计算方法M... 运用算子分裂技术,增加二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法计算动力学粘性以及热流部分对流场的影响,将可压缩多介质流体动力学高精度欧拉计算方法MFPPM发展到适用于NS(Navier Stokes)方程的可压缩多介质粘性流体计算方法MVPPM。通过与界面不稳定性实验结果的比较,来检验计算方法的正确性,并验证计算程序的有效性。主要包括一个激波管实验和两个果冻实验,即英国AWE(Atomic Weapons Establishment)激波管实验和LLNL实验室的果冻环实验以及中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室进行的爆轰驱动下单层果冻界面不稳定性实验。研究结果表明:数值模拟结果与实验测量结果以及对应时刻的实验图象均吻合较好。 展开更多

关键词 界面不稳定性 激波管 高精度计算格式 NAVIER STOKES方程 多介质粘性流体计算方法

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激波作用下三维涡的形成及其界面捕捉计算

15

作者 柏劲松 李平 +1 位作者 张展冀 钟敏 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期362-367,共6页

针对三维多介质可压缩流体,给出了可压缩多介质流体三维高精度数值计算方法,以及界面捕捉方程和带重新初始化的三维LevelSet方法,对初始压力间断和密度间断条件形成激波、接触间断以及稀疏波的三维复杂流场相互作用情况进行数值计算,给... 针对三维多介质可压缩流体,给出了可压缩多介质流体三维高精度数值计算方法,以及界面捕捉方程和带重新初始化的三维LevelSet方法,对初始压力间断和密度间断条件形成激波、接触间断以及稀疏波的三维复杂流场相互作用情况进行数值计算,给出流场中涡的形成过程和界面位置。并对计算方法进行理论验证。 展开更多

关键词 激波 LS方法 高精度计算方法 界面捕捉

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基于高阶谱差分的扑翼面运动学数值优化(英文)

16

作者 于美琳 王志坚 胡晖 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期727-740,共14页

基于高阶谱差分(SD)格式的高成本效益的优化方法被用以优化扑翼面的运动学,从而达到最大推进效率。具体来说,基于梯度的优化算法与高阶谱差分的纳维-斯托克斯流动求解器被耦合用以研究一系列NACA对称翼型的最优运动学。在此研究中,翼型... 基于高阶谱差分(SD)格式的高成本效益的优化方法被用以优化扑翼面的运动学,从而达到最大推进效率。具体来说,基于梯度的优化算法与高阶谱差分的纳维-斯托克斯流动求解器被耦合用以研究一系列NACA对称翼型的最优运动学。在此研究中,翼型做沉标和俯仰运动。数值优化在粗网格上进行。得到最优解后,在密网格上用高阶SD求解器捕获处于最优运动学状态下扑翼面的详细涡结构。提出的数值优化框架被用以研究翼型厚度,雷诺数和俯仰中心位置对最佳巡航飞行的影响。通过研究相关流场,气动力以及等效攻角(AOA)的变化,我们解释了与最佳扑翼面运动相关的流动物理特性。 展开更多

关键词 扑翼面空气动力学 数值优化 高精度计算流体力学方法 谱差分 推进效率

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计算数学中浮点格式异常问题的深入剖析

17

作者 汪建 方洪鹰 《重庆交通学院学报》 CAS 2005年第2期141-143,共3页

对计算数学中使用Matlab+C进行高精度科学计算时常见的浮点格式操作出错问题进行了全面详细的阐述,内容覆盖了所有涉及该问题的主流C语言系统,为今后在实际应用中解决同类问题提供了重要的参考意义.

关键词 浮点数 高精度计算 C^++语言

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某飞行器空气流体动力参数计算与弹道仿真 被引量：2

18

作者 康宝臣 郭志军 冯丽娜 《兵工自动化》 2019年第2期29-34,共6页

为了有效指导飞行器结构设计,获得风洞试验不能获得的中间参数,减少风洞试验的次数,在现有仿真文献优点的基础上,运用Pro/Engineer、ANSA、Fluent和Matlab等软件对某飞行器的几何外形、非结构流体网格划分、流体动力参数和无动力飞行弹... 为了有效指导飞行器结构设计,获得风洞试验不能获得的中间参数,减少风洞试验的次数,在现有仿真文献优点的基础上,运用Pro/Engineer、ANSA、Fluent和Matlab等软件对某飞行器的几何外形、非结构流体网格划分、流体动力参数和无动力飞行弹道数据进行处理和计算。通过MPI并行计算和JOU批处理自编程序,完成96种工况千万级网格数量下的流体动力参数高精度计算,运用Matlab自编程序结合经典四阶龙格库塔法和拉格朗日插值算法求解飞行器纵向运动方程组完成空中飞行弹道仿真。结果表明:该仿真结果能有效指导某飞行器结构设计,减少风洞试验次数,获得风洞试验不能获得的中间参数,缩短研制周期,节约研制经费。 展开更多

关键词 流体动力参数 转动惯量 高精度计算 弹道仿真

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一类TVD型的迎风紧致差分格式 被引量：14

19

作者 涂国华 袁湘江 +1 位作者 夏治强 呼振 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第6期675-682,共8页

给出一种迎风型TVD(total variation diminishing)格式的构造方法,该方法通过限制器来抑制线性紧致格式在模拟间断流场时的非物理波动,可构造出非线性TVD型紧致格式(CTVD).然后采用该法构造出了3阶和5阶的TVD型紧致格式,并通过模拟一维... 给出一种迎风型TVD(total variation diminishing)格式的构造方法,该方法通过限制器来抑制线性紧致格式在模拟间断流场时的非物理波动,可构造出非线性TVD型紧致格式(CTVD).然后采用该法构造出了3阶和5阶的TVD型紧致格式,并通过模拟一维组合波和Riemann问题,二维激波_涡相互干扰和激波_边界层相互作用等来考察它们的性能.数值实验表明了该类格式的高阶精度和分辨率,且过间断基本无振荡. 展开更多

关键词 高精度计算格式 紧致格式 TVD格式 激波-涡 激波-边界层

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浓度梯度对瓦斯爆炸影响的数值模拟 被引量：8

20

作者 蔺伟 宋清官 +1 位作者 王成 黄风雷 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期336-340,共5页

针对煤矿巷道中存在瓦斯浓度梯度的问题,基于时间上的TVD Runge-Kutta格式,空间上的5阶加权本质无振荡(WENO)格式离散控制方程组,自主研发了高精度大规模的并行计算程序.利用该程序模拟了煤矿巷道中的爆轰波的传播过程.研究结果得出了... 针对煤矿巷道中存在瓦斯浓度梯度的问题,基于时间上的TVD Runge-Kutta格式,空间上的5阶加权本质无振荡(WENO)格式离散控制方程组,自主研发了高精度大规模的并行计算程序.利用该程序模拟了煤矿巷道中的爆轰波的传播过程.研究结果得出了纵向和横向浓度梯度对瓦斯爆炸的影响规律,模拟结果与理论分析结果基本吻合. 展开更多

关键词 瓦斯爆炸 高精度计算 爆轰波 WENO格式

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