用Stokes方程的差分方法制作合成地震记录 被引量：4

1

作者 刘财 谢靖 +2 位作者 韩道范 杨宝俊 冯暄 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期230-236,共7页

刘财 ,谢靖 ,韩道范 ,杨宝俊 ,冯暄 .用 Stokes方程的差分方法制作合成地震记录 .石油地球物理勘 ,2 0 0 2 ,37(3) :2 30～ 2 36制作合成地震记录是进行波场识别、对比、波场延拓、参数识别与参数反演的必要手段。差分方法是解偏微分方... 刘财 ,谢靖 ,韩道范 ,杨宝俊 ,冯暄 .用 Stokes方程的差分方法制作合成地震记录 .石油地球物理勘 ,2 0 0 2 ,37(3) :2 30～ 2 36制作合成地震记录是进行波场识别、对比、波场延拓、参数识别与参数反演的必要手段。差分方法是解偏微分方程的有效而实用的方法 ,它的计算量小 ,精确度高。本文首次使用差分方法解变系数的 Stokes方程以制作非均匀黏弹介质中地震波场的合成记录。结果表明 ,考虑了介质的黏弹性和非均匀性的地震模型更加接近于实际情况 ,可以避免地震解释中的误导。 展开更多

关键词 stokes方程 差分方法 制作 合成地震记录 黏弹性

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扩散抛物化Navier-Stokes方程数值解法评述 被引量：12

2

作者 王汝权 申义庆 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期481-497,共17页

20世纪60年代末期在边界层理论基础上发展起来的各种简化Navier-Stokes(N-S)方程(统称为扩散抛物化N-S方程)及其算法，较为彻底地解决了无黏流及黏流的相互干扰问题，并为高雷诺数大型复杂黏性流场的数值模拟开辟了新的途径。本文将系... 20世纪60年代末期在边界层理论基础上发展起来的各种简化Navier-Stokes(N-S)方程(统称为扩散抛物化N-S方程)及其算法，较为彻底地解决了无黏流及黏流的相互干扰问题，并为高雷诺数大型复杂黏性流场的数值模拟开辟了新的途径。本文将系统地评述这一领域的主要成果，包括各种简化N-S模型的优缺点；数学奇性及正则化方法；代表性的数值解法以及最近几年的新进展。 展开更多

关键词 NAVIER-stokes方程 边界层方程 PNS方程 TLNS方程 DPNS方程 广义DPNS方程 差分法

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Navier-Stokes方程自由面数值模拟（英文） 被引量：2

3

作者 黄玉萍 罗志强 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期319-330,共12页

本文建立了不可压缩Navier-Stokes方程的Crank-Nicolson有限差分方法,数值模拟二维水槽的自由面波高.数值模拟研究了在不同的激励加速度和雷诺数下自由面波高,目前的数值方法很好地吻合了之前出版的结果.数值解结果表明自由面波高随时... 本文建立了不可压缩Navier-Stokes方程的Crank-Nicolson有限差分方法,数值模拟二维水槽的自由面波高.数值模拟研究了在不同的激励加速度和雷诺数下自由面波高,目前的数值方法很好地吻合了之前出版的结果.数值解结果表明自由面波高随时间在逐步地衰减,拍的周期数随雷诺数的增加也在减少.最后,自由面的波高随雷诺数的减少自由面的波高保持一个相对的稳定的波高. 展开更多

关键词 NAVIER-stokes方程 有限差分方法 REYNOLDS数 耗散现象

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基于线性化Navier-Stokes方程二维水槽内单涡到双涡的数值模拟

4

作者 韩红阳 罗志强 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第9期953-968,共16页

建立了Navier-Stokes方程的预估-校正有限差分方法,在此基础上求得了二维水槽内部单涡到双涡的数值解,所得结果与前人的数值结果和解析解吻合很好.数值模拟结果表明,自由振动运动中自由面波高因粘性作用会发生衰减,且Reynolds数越大衰... 建立了Navier-Stokes方程的预估-校正有限差分方法,在此基础上求得了二维水槽内部单涡到双涡的数值解,所得结果与前人的数值结果和解析解吻合很好.数值模拟结果表明,自由振动运动中自由面波高因粘性作用会发生衰减,且Reynolds数越大衰减越缓慢.在短时间内倾斜加速度激励下对于不同Reynolds数会出现一定周期的单涡.经过长时间的倾斜激励,水槽内涡场由单涡变化成双涡,而且只在较低的Reynolds数条件下出现双涡. 展开更多

关键词 线性化Navier-stokes方程 预估-校正有限差分方法 涡 交错网格 数值模拟

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气-液两相流界面迁移现象的数值模拟研究 被引量：7

5

作者 邓晟 李会雄 +1 位作者 赵建福 陈听宽 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1123-1127,共5页

借助于LevelSet函数,建立了气-液两相的统一控制方程组,并在交错网格中进行离散.用两种格式,即Superbee TVD格式和5阶WENO格式求解LevelSet函数的输运方程,用SIMPLER算法的思想对主流场控制方程的求解方法进行改进.数值实验结果表明,在... 借助于LevelSet函数,建立了气-液两相的统一控制方程组,并在交错网格中进行离散.用两种格式,即Superbee TVD格式和5阶WENO格式求解LevelSet函数的输运方程,用SIMPLER算法的思想对主流场控制方程的求解方法进行改进.数值实验结果表明,在求解LevelSet的控制方程时,5阶WENO方法比Superbee TVD格式的结果更准确;用改进的数值算法可成功实现对密度比大于1000/1的气-液两相流界面迁移问题的数值模拟.对几种典型大密度比气-液两相流问题的计算结果与实际问题的物理规律完全一致,验证了该方法的有效性和可靠性. 展开更多

关键词 LEVEL SET方法 气-液两相流 数值模拟

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透平动叶顶部间隙流的表现形式及其对透平性能的影响 被引量：25

6

作者 祁明旭 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期243-246,265,共5页

以Aachen一级半轴流透平为研究对象,采用数值模拟手段对不同动叶顶部间隙情况下的间隙流进行了分析,研究了间隙流和间隙涡的形成、发展形式及其对透平性能的影响.以三维流线及极限流线为手段,分析了不同间隙尺寸下动叶顶部的间隙流及间... 以Aachen一级半轴流透平为研究对象,采用数值模拟手段对不同动叶顶部间隙情况下的间隙流进行了分析,研究了间隙流和间隙涡的形成、发展形式及其对透平性能的影响.以三维流线及极限流线为手段,分析了不同间隙尺寸下动叶顶部的间隙流及间隙涡在形成和发展趋势上的区别,以及动叶顶部总压损失区向下游发展时其变化形式的区别.研究表明:随着动叶顶部间隙值的增加,透平的等熵效率近似呈线性趋势减小;间隙涡的产生位置提前,强度逐渐增大,损失也随之增大;动叶顶部的高损失区域位置和范围发生变化,通道涡被破坏,高损失区向压力面迁移,并远离端壁. 展开更多

关键词 轴流透平 间隙流 间隙涡

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旋涡与水面相互作用研究 被引量：3

7

作者 马晖扬 吴锤结 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第5期597-602,共6页

采用Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的有限差分数值解来研究水下生成的旋涡在浮升过程中与水面的相互作用，旋涡的初始模型为Ｏｓｅｅｎ涡。数值模拟给出了在旋涡与水面相互作用过程中，水面形状和涡量场的演化，还讨论了Ｆｒｏｕｄｅ... 采用Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的有限差分数值解来研究水下生成的旋涡在浮升过程中与水面的相互作用，旋涡的初始模型为Ｏｓｅｅｎ涡。数值模拟给出了在旋涡与水面相互作用过程中，水面形状和涡量场的演化，还讨论了Ｆｒｏｕｄｅ数、Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数和Ｗｅｂｅｒ数对水面变形的影响。 展开更多

关键词 旋涡 自由面 有限差分 水动力学

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稳态不可压流计算方法在稳恒电磁场中的应用 被引量：2

8

作者 雷洪 赫冀成 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期545-548,共4页

从流体力学和电磁学的相似性出发,揭示了稳态不可压缩流体流动方程、稳恒电场方程和稳恒磁场方程在数学表达上具有相似性,均可用对流项,扩散项和源项来表达.而且在数值求解中也存在类似规律,可利用计算流体力学中对对流项和扩散项的处... 从流体力学和电磁学的相似性出发,揭示了稳态不可压缩流体流动方程、稳恒电场方程和稳恒磁场方程在数学表达上具有相似性,均可用对流项,扩散项和源项来表达.而且在数值求解中也存在类似规律,可利用计算流体力学中对对流项和扩散项的处理方法来处理电磁场方程中的对流项和扩散项.通过分析上(下)风格式与向前(后)差分格式的数学意义和物理意义,提出采用上风格式和下风格式能求解电荷运动问题,而上风格式能求解流体力学问题. 展开更多

关键词 MAXWELL方程 Navior-stokes方程 数值方法 向前差分 向后差分 上风格式 下风格式

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肼电弧喷射推力器工作方式可替换性数值研究 被引量：2

9

作者 肖应超 汤海滨 刘宇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期831-834,共4页

在正确理解电弧喷射推力器工作过程物理机理的基础上建立了其简化的物理模型 ,并基于此物理模型利用耦合电磁源项的N S方程组来表达其数学模型 ,对相同结构尺寸的低功率肼电弧喷射推力器加电弧和不加电弧时的工作性能进行了比较计算 .... 在正确理解电弧喷射推力器工作过程物理机理的基础上建立了其简化的物理模型 ,并基于此物理模型利用耦合电磁源项的N S方程组来表达其数学模型 ,对相同结构尺寸的低功率肼电弧喷射推力器加电弧和不加电弧时的工作性能进行了比较计算 .采用二阶精度无波动、无自由参数的耗散差分格式 (NND格式 )和显式时间推进法求出数值解 .计算结果给出了有电弧和无电弧时推力器的流场结构 ,预计了不同工作方式及不同工作条件下推力器的推力和比冲 。 展开更多

关键词 电弧喷气发动机 肼 流场结构 可替换性

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喷雾干燥过程中雾滴内传质与传热方程的数值求解 被引量：1

10

作者 张同旺 张翊 +4 位作者 朱丙田 刘凌涛 韩颖 何广湘 陈海英 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期708-713,共6页

将广义Navier-Stokes方程应用于喷雾干燥过程中雾滴内的传质与传热过程,简化后建立了雾滴内传质与传热模型。由于雾滴表面的边界条件为第三类边界条件,不能显式求解,将边界条件与雾滴内传递模型相结合,并采用中心差分格式将空间项离散,... 将广义Navier-Stokes方程应用于喷雾干燥过程中雾滴内的传质与传热过程,简化后建立了雾滴内传质与传热模型。由于雾滴表面的边界条件为第三类边界条件,不能显式求解,将边界条件与雾滴内传递模型相结合,并采用中心差分格式将空间项离散,将传质、传热模型化为每个空间节点上关于时间的常微分方程组,再应用龙格-库塔法求解,建立了快速求解雾滴干燥模型的方法,与某特殊条件下解析解的比较表明,前述方法准确、可靠。将其应用于实际雾滴内浓度、温度变化过程的求解,结果合理。 展开更多

关键词 喷雾干燥 NAVIER-stokes方程 第三类边界条件 中心差分 龙格-库塔法

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三维曲线坐标系N－S方程通用形式和数字解 被引量：2

11

作者 张靖周 李立国 吴国钏 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第4期471-476,共6页

运用张量分析理论，比较简捷地导出了三维任意曲线坐标系上椭圆型Ｎ－Ｓ方程的通用形式。在对这些方程进行数值离散时，采用了有限控制体积的非交错网格设置，该算法以ＳＩＭＰＬＥ为基础，为了抑制压力振荡场的出现，在压力修正方程中... 运用张量分析理论，比较简捷地导出了三维任意曲线坐标系上椭圆型Ｎ－Ｓ方程的通用形式。在对这些方程进行数值离散时，采用了有限控制体积的非交错网格设置，该算法以ＳＩＭＰＬＥ为基础，为了抑制压力振荡场的出现，在压力修正方程中对压力梯度的离散附加一项１—δｘ的差分。作为算例，本文给出了三维９０°强曲率弯曲管道中气流的不可压缩紊流状态的数值计算结果，并与相关的实验数据进行了对比，结果是满意的。 展开更多

关键词 数值计算 弯曲管道 航空 N-S方程

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非稳态流动的隐式最小二乘等几何方法 被引量：2

12

作者 陈德祥 刘帅 +1 位作者 徐自力 胡哺松 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期639-643,共5页

对非稳态粘性不可压流动问题提出了一种隐式最小二乘等几何计算方法。该方法先用隐式的向后多步差分格式对Navier-Stokes方程进行时间离散,再用Newton法线性化对流项,最后在每个时间步上用最小二乘等几何方法进行求解。根据该算法编制... 对非稳态粘性不可压流动问题提出了一种隐式最小二乘等几何计算方法。该方法先用隐式的向后多步差分格式对Navier-Stokes方程进行时间离散,再用Newton法线性化对流项,最后在每个时间步上用最小二乘等几何方法进行求解。根据该算法编制了计算程序,通过构造解析解的方法验证了程序的正确性,用该程序求解了雷诺数为5000时的非稳态二维顶盖驱动流问题,计算结果捕捉到了流动过程中涡的演化过程,表明本文方法可用于非稳态流动的求解。 展开更多

关键词 非稳态流动 NAVIER-stokes 方程 最小二乘等几何方法 隐式差分格式 顶盖驱动流

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多单元直排塞式喷管数值模拟和性能分析 被引量：1

13

作者 王长辉 刘宇 +1 位作者 李军伟 覃粒子 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期509-513,共5页

为了了解不同圆形喉部方形出口内喷管和不同内喷管倾角及不同塞锥型面对塞式喷管性能的影响,选择更好的塞式喷管设计方案,从曲线坐标下的三维平均雷诺N S方程出发,用k ε两方程湍流模型封闭方程组,采用二阶精度无波动、无自由参数的耗... 为了了解不同圆形喉部方形出口内喷管和不同内喷管倾角及不同塞锥型面对塞式喷管性能的影响,选择更好的塞式喷管设计方案,从曲线坐标下的三维平均雷诺N S方程出发,用k ε两方程湍流模型封闭方程组,采用二阶精度无波动、无自由参数的耗散差分格式(NND格式),发展了模拟塞式喷管三维流场的数值程序。计算了具有不同转方位置、不同转方后型面和不同出口圆角内喷管的性能。比较了不同设计参数对塞式喷管性能的影响,通过比较得到了较为优化的结论。 展开更多

关键词 塞式喷管 塞锥型面 性能分析 数值仿真

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封闭方腔内自然对流问题的高精度紧致差分格式 被引量：2

14

作者 金涛 马廷福 葛永斌 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第5期139-144,共6页

提出数值求解二维非定常不可压涡量-流函数Navier-Stokes/Boussinesq方程组的高精度紧致差分格式,格式空间为四阶精度,时间为二阶精度,并且是无条件稳定的.为了验证高精度紧致差分格式的精确性和可靠性,对有解析解的二维非定常不可压Nav... 提出数值求解二维非定常不可压涡量-流函数Navier-Stokes/Boussinesq方程组的高精度紧致差分格式,格式空间为四阶精度,时间为二阶精度,并且是无条件稳定的.为了验证高精度紧致差分格式的精确性和可靠性,对有解析解的二维非定常不可压Navier-Stokes/Boussinesq方程组的Dirichlet问题和典型的封闭方腔自然对流问题进行数值模拟. 展开更多

关键词 不可压Navier-stokes BOUSSINESQ方程组 涡量-流函数方法 高阶紧致差分格式 自然对流

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水槽涡的变化规律数值模拟 被引量：1

15

作者 罗志强 黄玉萍 《计算力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期793-799,共7页

建立了不可压缩Navier-Stokes方程的Crank-Nicolson有限差分方法,数值模拟水槽晃动中流场及其涡流的数值变化规律。将数值解与解析解和前人的数值解进行比较,数值验证了不可压缩Naver-Stokes方程有限差分方法的有效性。通过数值模拟得... 建立了不可压缩Navier-Stokes方程的Crank-Nicolson有限差分方法,数值模拟水槽晃动中流场及其涡流的数值变化规律。将数值解与解析解和前人的数值解进行比较,数值验证了不可压缩Naver-Stokes方程有限差分方法的有效性。通过数值模拟得到水槽在不同程度的倾斜激励晃动下流场及涡流的数值变换规律,当倾斜激励晃动的频率接近或远离共振频率时,水槽涡场的变化逐步由双涡变成单涡,再到不规则的涡场。当倾斜激励晃动的频率靠近共振频率ω_p=0.95ω_1附近时,水槽流场上部形成一个小涡,然后小涡扩大成整个水槽中的大涡,大涡下沉分裂成两个单涡,最后在底部消失;当倾斜激励晃动的频率在ω_p=0.75ω_1附近时,水槽底部形成一个小涡,然后扩大成大的单涡,最后在自由面消失;当倾斜激励晃动的频率在ω_p=0.55ω_1附近时,水槽底部出现小涡,然后扩大成大的单涡,大涡在自由面消失,继而出现不规则的大涡和不规则的小涡。 展开更多

关键词 不可压缩Naver-stokes方程 Crank-Nicolson隐格式 有限差分方法 涡 数值模拟

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高超声速三维化学非平衡流动简化NS方程数值解

16

作者 欧阳水吾 苏玉宏 谢中强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第4期385-396,共12页

本文研究用时间稳定法求解高超声速三维化学非平衡流动简化ＮＳ方程，把整个非平衡流体动力学问题分裂为流体力学问题和化学问题。流体力学与化学问题之间的耦合通过迭代方式加以处理。考虑高温空气分解与电离，七个化学组元，并认为化... 本文研究用时间稳定法求解高超声速三维化学非平衡流动简化ＮＳ方程，把整个非平衡流体动力学问题分裂为流体力学问题和化学问题。流体力学与化学问题之间的耦合通过迭代方式加以处理。考虑高温空气分解与电离，七个化学组元，并认为化学反应是以有限速率进行的．差分格式采用无自由参数的混合反扩散格式，激波及壁面处理应用特征线理论．对来流攻角为１０°，马赫数为２６，飞行高度为８５ｋｍ的钝锥体，给出了流场参数和物面加热率的数值计算结果． 展开更多

关键词 化学非平衡 空气动力学 高超音速

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数值求解可压缩N-S方程的增量迭代法

17

作者 姜宗林 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1990年第1期110-115,共6页

本文在Beam-Warming格式的基础上,引入通量分裂的概念,应用行高斯迭代技术提出了一个二阶隐式的求解BFC坐标变换下的N-S方程的增量迭代法。它消除了因式分解带来的寄生误差,合理地处理了控制方程中的粘性项,具有较好的收敛性和稳定性。... 本文在Beam-Warming格式的基础上,引入通量分裂的概念,应用行高斯迭代技术提出了一个二阶隐式的求解BFC坐标变换下的N-S方程的增量迭代法。它消除了因式分解带来的寄生误差,合理地处理了控制方程中的粘性项,具有较好的收敛性和稳定性。二维Poissuill流动和Couette流动的计算结果和精确解吻合良好。S形进气道的数值解反映出的现象和实验结果是一致的。 展开更多

关键词 可压缩流 N-S缩 增量迭代法

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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

18

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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基于欧拉单元的水下气泡高效数值仿真算法研究 被引量：4

19

作者 苏怡然 唐文勇 +1 位作者 郑绍文 李德聪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期32-37,共6页

基于Navier-Stokes方程的有限差分格式,对水下气泡脉动过程进行数值模拟,实现了一种能够精确处理复杂形状自由液面边界的数值算法。针对当前气泡脉动仿真算法计算效率低下的情况,提出能够提高计算效率的近场压力边界条件:将气泡远端流... 基于Navier-Stokes方程的有限差分格式,对水下气泡脉动过程进行数值模拟,实现了一种能够精确处理复杂形状自由液面边界的数值算法。针对当前气泡脉动仿真算法计算效率低下的情况,提出能够提高计算效率的近场压力边界条件:将气泡远端流场近似为点源/汇流动,求出远端压力作为边界条件,从而实现小区域模型模拟无穷流域问题。通过近场边界压力合理性的判别机制,有效抑制了边界压力失真现象与数值震荡现象。将计算结果分别与理论公式和实验数据进行对比,证明了所述算法的可靠性与高效性。最后,对近壁气泡脉动和射流过程进行了数值模拟和定性分析。该法可用于水下爆炸气泡脉动、螺旋桨空泡溃灭等过程的数值模拟和相应射流冲击载荷的预报。 展开更多

关键词 气泡脉动 射流 计算流体力学 有限差分 MAC法

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求解流函数涡度方程的特征线—差分方法

20

作者 王光德 陆金甫 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 1992年第2期192-200,共9页

本文讨论了用特征线方法与有限差分方法相结合的数值方法(特征线—差分方法)求解流函数涡度形式的Navier-Stokes方程的问题.证明了该方法的收敛性,给出了数值例子.

关键词 N-S方程 收敛性 特征线法 差分法

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