可再生能源电解水制氢电源并联方案研究 被引量：1

1

作者 章小卫 苏星宇 +1 位作者 周京华 孟祥飞 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期353-362,共10页

利用可再生能源发电进行电解水制氢是实现可再生能源的100%消纳和氢气全绿制取的重要途经。作为衔接可再生能源发电母线和质子交换膜电解槽的中间环节,单个制氢电源功率等级低,不能满足大规模可再生能源消纳和大功率制氢,因此需采用制... 利用可再生能源发电进行电解水制氢是实现可再生能源的100%消纳和氢气全绿制取的重要途经。作为衔接可再生能源发电母线和质子交换膜电解槽的中间环节,单个制氢电源功率等级低,不能满足大规模可再生能源消纳和大功率制氢,因此需采用制氢电源的模块化并联方法,但模块化并联时存在模块间不均流问题。针对多个制氢电源并联时的不均流问题,提出基于三相交错并联LLC结构的制氢电源并联方案。首先,推导了多个制氢电源并联等效电路,从阻抗角度入手,得到模块间谐振参数差异是不均流的主要原因。然后,利用虚拟阻抗调整等效阻抗,从而实现模块间均流。最后,搭建仿真模型和一台两个6 kW模块化实验样机,验证了所提并联方案的合理性和可行性。 展开更多

关键词 可再生能源发电 电解水制氢 制氢电源并联方案 谐振参数差异 虚拟阻抗

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双曲型方程的有限差分并行迭代算法 被引量：3

2

作者 金承日 丁效华 张少太 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期340-343,共4页

为研究二阶双曲型偏微分方程适合于并行机上运行的高效率的计算方法 ,先构造出高精度无条件稳定的隐式差分格式 ,然后以此隐格式为基础 ,设计出适合于并行计算的完全显式的迭代算法 .数值结果表明 。

关键词 有限差分 双曲型方程 差分格式 并行迭代算法 收敛性 偏微分方程

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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

3

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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抛物型方程移动界面的并行差分格式 被引量：2

4

作者 袁光伟 杭旭登 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2004年第F12期121-126,共6页

本文构造了抛物型方程的带移动界面的一般并行差分格式,并证明了其稳定性。许多简单实用的差分格式都能从中导出。理论分析和数值试验检验了算法的稳定性,精度和并行性。

关键词 抛物型方程 差分格式 证明 并行性 界面 数值试验 稳定性 移动 算法 精度

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变系数对流-扩散方程的交替分段Crank-Nicolson方法 被引量：11

5

作者 王文洽 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2003年第1期29-38,共10页

对Saul’yev型格式中的对流项构造了一种新的离散化逼近形式 ,进而给出了变系数对流_扩散方程的Crank_Nicolson方法·　这个方法是绝对稳定的·　数值实验表明该方法并行性好 ,精度高 ,宜于直接在并行计算机上使用·

关键词 对流-扩散方程 交替分段方法 CRANK-NICOLSON格式 非对称差分格式 数值解 绝对稳定 并行计算

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非等大断面小净距地铁隧道施工方案分析及优化 被引量：7

6

作者 丁改改 姜海 孔祥兴 《隧道建设》 2014年第8期715-720,共6页

为同时满足双线行车和右线停车线扩大断面的功能需要,西安地铁一号线枣园北路站—汉城路站区间采用非等大断面小净距黄土地铁隧道。针对断面不等大、盾构法与新奥法组合施工方案、小净距黄土地铁隧道的特点,进行了左线小断面盾构法、右... 为同时满足双线行车和右线停车线扩大断面的功能需要,西安地铁一号线枣园北路站—汉城路站区间采用非等大断面小净距黄土地铁隧道。针对断面不等大、盾构法与新奥法组合施工方案、小净距黄土地铁隧道的特点,进行了左线小断面盾构法、右线大断面双侧壁导坑法或CRD法双线依次先后贯通3种施工方案的数值模拟与比选分析。计算结果表明,与先贯通小洞、后开挖大洞的方案相比较,采用先新奥法贯通大断面隧道、后盾构法掘进小断面隧道的施工方案对围岩扰动较小,能更有利于控制地表变形;双侧壁导坑法较CRD法虽更能充分体现围岩的自承能力,有效发挥初期支护的承载能力,提高二次衬砌的安全储备,但若将先贯通的大断面隧道施工方案由双侧壁导坑法改为CRD法,可在确保工程安全的前提下降低施工成本,并加快施工进度,顺利地完成隧道建设。 展开更多

关键词 地铁隧道 非等大断面隧道 小净距 盾构法 新奥法 方案比选 监测

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危化品爆炸大规模高精度仿真软件研发与应用 被引量：7

7

作者 王成 钱琛庚 +2 位作者 张文耀 谷恭天 崔洋洋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期20-28,共9页

为精准模拟大尺度化工园区、城市建(构)筑物群、加油/气站等场景内多元、多相危险化学品爆炸传播时空演化,基于多组分反应流Navier-Stokes控制方程,研发高精度保正加权本质无振荡限差分格式、Compact-WENO杂交有限差分格式等先进的数值... 为精准模拟大尺度化工园区、城市建(构)筑物群、加油/气站等场景内多元、多相危险化学品爆炸传播时空演化,基于多组分反应流Navier-Stokes控制方程,研发高精度保正加权本质无振荡限差分格式、Compact-WENO杂交有限差分格式等先进的数值计算方法;结合网格自适应、计算区域自适应扩大等高效加速算法与信息传递接口并行方法,采用Fortran语言自主开发危化品爆炸高精度有限差分求解器;采用C++语言基于面向对象程序设计方法自主开发适用于有限差分格式的前后处理模块;集成高精度求解器与前后处理模块,自主研发危化品爆炸大规模高精度仿真软件。结果表明:该软件可计算包含任意种组分的化学反应模型,具有多种湍流及湍流燃烧模型,能够实现危化品泄漏-扩散-爆炸全过程数值仿真。 展开更多

关键词 危化品爆炸 高精度仿真软件 高精度有限差分格式(HFD) 大规模并行计算 湍流燃烧

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三维Poisson方程边值问题的块三对角可扩展并行算法 被引量：2

8

作者 张衡 张武 苏变萍 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第4期518-521,共4页

为探讨三维Poisson方程带Dirichlet边界条件边值问题的并行求解方法,本文使用块三对角可扩展并行算法对该系统进行求解,提出了反映差分格式内在并行性的概念——差分格式的并行度,利用此概念说了明差分格式自身内在并行性与并行算法性... 为探讨三维Poisson方程带Dirichlet边界条件边值问题的并行求解方法,本文使用块三对角可扩展并行算法对该系统进行求解,提出了反映差分格式内在并行性的概念——差分格式的并行度,利用此概念说了明差分格式自身内在并行性与并行算法性能的关系。此外,本文方法在上海大学"自强3000"计算机上的数值实验表明,实验的结果与理论分析一致;在保证精度的前提下得到了线性加速比,其并行效率达到90%以上。 展开更多

关键词 块三对角线性方程组 块对角占优 差分格式并行度

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四阶抛物方程一类新的并行交替分段隐格式 被引量：2

9

作者 郭阁阳 刘播 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期183-188,共6页

给出了逼近四阶抛物方程的一组新Saul’yev非对称差分格式,利用这组非对称格式和对称的Crank-N icolson格式构造了一类新的并行交替分段隐格式算法,并证明了该算法的绝对稳定性.数值实验表明,该格式具有良好的收敛性、误差精度和稳定性.

关键词 四阶抛物方程 非对称格式 并行计算 绝对稳定性

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Burgers方程的一类交替分组方法 被引量：13

10

作者 王文洽 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2004年第2期213-220,共8页

　对于Burgers方程给出了一组新的Saul'yev型非对称差分格式,并用这些差分格式构造了求解非线性Burgers方程的交替分组四点方法·　该算法把剖分节点分成若干组,在每组上构造能够独立求解的差分方程·　因此算法具有并行本... 　对于Burgers方程给出了一组新的Saul'yev型非对称差分格式,并用这些差分格式构造了求解非线性Burgers方程的交替分组四点方法·　该算法把剖分节点分成若干组,在每组上构造能够独立求解的差分方程·　因此算法具有并行本性,能直接在并行计算机上使用·　文章还证明了所给算法线性绝对稳定·　数值试验表明,该方法使用简便,稳定性好。 展开更多

关键词 BURGERS方程 Saul'yev型非对称格式 交替分组四点格式 线性绝对稳定 并行计算

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求解对流扩散方程的一类AGE方法 被引量：1

11

作者 李安坤 徐安农 张秀军 《广西科学》 CAS 2007年第2期124-127,共4页

结合Crank-Nicolson格式和第二类Saul’yev非对称格式,设计求解对流扩散方程的交替分组显式方法.得到求解对流扩散方程的交替分组显式方法为该方法是绝对稳定的,且使用方便,适合并行计算,具有较好的精度.

关键词 对流扩散方程 交替分组方法 CRANK-NICOLSON格式 第二类Saul’yev非对称格式 无条件稳定 并行差分格式

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时间分数阶扩散方程的一种交替分带并行差分方法 被引量：2

12

作者 杨晓忠 吴立飞 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期535-550,共16页

分数阶反常扩散方程具有深刻的物理背景和丰富的理论内涵,其数值解法的研究具有重要的科学意义和工程应用价值.针对二维时间分数阶反常扩散方程,本文研究一种交替分带 Crank-Nicolson差分的并行计算方法(ABdC-N方法).该格式是在交替分... 分数阶反常扩散方程具有深刻的物理背景和丰富的理论内涵,其数值解法的研究具有重要的科学意义和工程应用价值.针对二维时间分数阶反常扩散方程,本文研究一种交替分带 Crank-Nicolson差分的并行计算方法(ABdC-N方法).该格式是在交替分带技术的基础上,结合经典显式、隐式和 Crank-Nicolson差分格式构造而成.理论分析和数值试验表明,ABdC-N方法是无条件稳定和收敛的,具有良好的计算精度和并行计算性质,并且计算效率远优于经典的串行差分方法,证实本文 ABdC-N差分方法求解二维时间分数阶反常扩散方程是有效的. 展开更多

关键词 二维时间分数阶扩散方程 交替分带 CRANK-NICOLSON 差分格式 稳定性 并行计算 数值实验

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一般抛物方程的区域分裂差分方法 被引量：3

13

作者 李长峰 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期547-550,共4页

对稳定性有影响的一阶项采用中心差分格式,内边界点和各子区域分别对应显隐格式。在一定的稳定性条件下,由最大值原理得出最优收敛结果。最后用数值算例验证方法的实用性。

关键词 区域分裂 并行计算 中心差分 误差估计

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三维Navier-Stokes方程的差分-谱方法混合法在GPU上的实现与优化

14

作者 徐莹 徐磊 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第8期53-58,共6页

差分-谱方法通常在槽道湍流的直接数值模拟中使用,本文主要研究差分-谱方法在单GPU卡上的实现。由于GPU的硬件发展十分迅速,不同的GPU硬件对双精度计算的支持有所不同,本文首先验证GPU上数值计算的精度,用差分-谱混合法求解标量扩散方程... 差分-谱方法通常在槽道湍流的直接数值模拟中使用,本文主要研究差分-谱方法在单GPU卡上的实现。由于GPU的硬件发展十分迅速,不同的GPU硬件对双精度计算的支持有所不同,本文首先验证GPU上数值计算的精度,用差分-谱混合法求解标量扩散方程,并将GPU和CPU上获取的数值结果与解析解进行对比,以确定GPU上数值算法实现的精确度。标量扩散方程在Nvidia S2050单GPU卡上求解,获得接近20倍的加速比,三维不可压缩Navier-Stokes方程达到了25倍的加速比。 展开更多

关键词 异构平台 GPGPU 并行算法 不可压缩NAVIER-STOKES方程 差分-谱方法混合法

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Burgers-Fisher方程改进的交替分段Crank-Nicolson并行差分方法 被引量：2

15

作者 潘悦悦 吴立飞 杨晓忠 《高校应用数学学报（A辑）》 北大核心 2021年第2期193-207,共15页

Burgers-Fisher方程在气体动力学,热传导,弹性力学等领域有着广泛的应用,其快速数值解法具有重要的科学意义和工程应用价值.文中提出Burgers-Fisher方程改进的交替分段Crank-Nicolson(IASC-N)并行差分方法.IASC-N格式的构造是基于交替... Burgers-Fisher方程在气体动力学,热传导,弹性力学等领域有着广泛的应用,其快速数值解法具有重要的科学意义和工程应用价值.文中提出Burgers-Fisher方程改进的交替分段Crank-Nicolson(IASC-N)并行差分方法.IASC-N格式的构造是基于交替分段技术,将古典显式格式,隐式格式和Crank-Nicolson(C-N)格式恰当组合.理论分析了IASC-N并行差分格式解的存在唯一性,稳定性和收敛性.数值试验表明IASC-N并行差分格式线性绝对稳定,具有时间和空间二阶精度.相比串行C-N格式,IASC-N格式的计算时间能节省大约40%.说明IASC-N并行差分方法对于求解Burgers-Fisher方程是高效的. 展开更多

关键词 BURGERS-FISHER方程 iasc-n并行差分格式 线性绝对稳定性 收敛性 数值试验

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CFD 问题显式有限差分方法的并行化 被引量：1

16

作者 徐云 赵宁 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期716-720,共5页

基于ＭＩＭＤ并行计算机模型，本文讨论了ＣＦＤ问题应用显式有限差分方法的并行化问题。利用区域分解法将计算问题分解为多个子问题，每个子问题由不同的处理器分别处理。针对ＳＣＢ计算格式的特点，尽量降低各处理器间的数据通讯，提... 基于ＭＩＭＤ并行计算机模型，本文讨论了ＣＦＤ问题应用显式有限差分方法的并行化问题。利用区域分解法将计算问题分解为多个子问题，每个子问题由不同的处理器分别处理。针对ＳＣＢ计算格式的特点，尽量降低各处理器间的数据通讯，提高了并行计算效率。最后给出二维Ｅｕ－ｌｅｒ方程组计算实例，计算结果令人满意，且算法有较好的可扩放性。 展开更多

关键词 并行算法 计算流体力学 有限差分 CFD

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四阶抛物方程的一个区域分裂并行差分格式 被引量：2

17

作者 崔嵬 《科学技术与工程》 2008年第23期6187-6190,6198,共5页

以四阶抛物型方程为模型,建立了一个区域分裂并行差分格式,并对该格式进行了稳定性以及收敛性的讨论,得出:当网格比r≤0.24时,该格式稳定且收敛。最后,通过数值例子对该结果进行了验证。

关键词 四阶抛物方程 区域分裂 并行差分格式 稳定性

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KdV-Burgers方程的一类新本性并行差分格式 被引量：1

18

作者 潘悦悦 杨晓忠 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第5期583-594,共12页

KdV-Burgers方程作为湍流规范方程,具有深刻的物理背景,其快速数值解法具有重要的实际应用价值.针对KdV-Burgers方程,提出了一种新型的并行差分格式.基于交替分段技术,结合经典Crank-Nicolson(C-N)格式、显格式和隐格式,构造了混合交替... KdV-Burgers方程作为湍流规范方程,具有深刻的物理背景,其快速数值解法具有重要的实际应用价值.针对KdV-Burgers方程,提出了一种新型的并行差分格式.基于交替分段技术,结合经典Crank-Nicolson(C-N)格式、显格式和隐格式,构造了混合交替分段Crank-Nicolson(MASC-N)差分格式.理论分析表明MASC-N格式是唯一可解、线性绝对稳定和二阶收敛的.数值试验表明,MASC-N格式比C-N格式具有更高的精度和效率.与ASE-I和ASC-N差分格式相比,MASC-N并行差分格式有最好的性能.表明该文的MASC-N并行差分方法能有效地求解KdV-Burgers方程. 展开更多

关键词 KDV-BURGERS方程 MASC-N并行差分格式 线性绝对稳定性 收敛性 数值试验

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求解扩散方程的一类显示交替分组方法

19

作者 王晨 徐安农 蒋心学 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第1期10-13,共4页

采用第二类Saul’yev非对称格式以及古典显、隐式与Crank-Nicolson式相结合的形式,给出求解扩散方程的一类交替分组显格式,构造四点组的,并针对内点为奇数的情况,对节点两端点处进行了处理.该方法具有并行本性,并且绝对稳定.数值试验结... 采用第二类Saul’yev非对称格式以及古典显、隐式与Crank-Nicolson式相结合的形式,给出求解扩散方程的一类交替分组显格式,构造四点组的,并针对内点为奇数的情况,对节点两端点处进行了处理.该方法具有并行本性,并且绝对稳定.数值试验结果表明,方法使用方便,适合并行计算,并且有较好的精度. 展开更多

关键词 扩散方程 交替分组方法 非对称差分格式 绝对稳定 并行计算

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