不可压粘性流动N—S耦合方程的有限元解法——II应用

应用有限元方法求解不可压粘性流动Ｎ－Ｓ耦合方程，将此方法用于驱动方腔和突扩管道内的层流分析，结果表明此方法具有良好的椭圆型性质，能预测分离流动。用该方法结合两层湍流代数模型，对压气机叶栅内不可压流动进行模拟分析，与实验结果的比较证明方法是有效的。     

不可压粘性流动数值求解的新途径

本文采用一种新的N. S.方程形式对平面、定常不可压粘性流动进行了数值求解,并推导了该形式的任意曲线坐标系下的展开式。数值计算结果表明这种方法是可行的,且可将其推广于三维粘性流动的数值计算。     

三元不可压粘性流数值计算的尝试

为了能在中型机上进行三元粘性流数值计算,本文用省内存,计算速度快的跳点法进行了三元粘性流的数值计算试验。计算表明这种差分格式用在三元粘性流计算上是可行的。     

一种二维不可压粘性流动的求解方法

本文采用边界元法求解二维不可压粘性流动的Ω-ψ方程。通过适当的数学推导,导出了关于流函数ψ。涡量ω的边界积分方程,并把它们在区域边界上离散,求解。二维扩张管道的计算结果表明,这是一种较优越的求解二维粘性流动的方法。     

恒定粘性不可压缩流体Navier-Stokes方程的非协调节点展开有限元逼近

本文把中子扩散方程的节点展开法运用于流场的计算,对恒定粘性不可压缩流体的Navier-Stokes方程提出了非协调节点展开有限元逼近,论证了有限元解的存在唯一性和收敛性,并进行了数值试验,得到了比较满意的结果。     

不可压缩N-S方程对气体粘性流的适用性研究

气体定常粘性流在理论上和工程上都是十分重要的问题． 一般ＮＳ方程求精确解很困难． 不可压缩ＮＳ方程在若干情况下（ 如在等截面管道） 已获得精确解． 但不可压缩ＮＳ方程是否适用于气体粘性流, 适用条件又是什么, 这是长期未解决的问题． 本文从一般ＮＳ方程和连续性方程出发, 对最有实际意义的等截面管道情况, 证明气体定常粘性流并未被压缩, 不可压缩ＮＳ方程是适用的． 对气体径向辐射粘性流, 给出了同样证明．     

微型直升机旋翼的不可压Euler方程数值计算

采用拟压缩方法求解低速不可压流动具有效率高、稳定性好的优点。通过求解拟压缩性修正后的Euler方程成功地模拟了悬停时微型直升机旋翼的绕流。计算网格采用O—H拓扑形式的结构网格，空间离散采用中心有限体积法，时间推进为五步Runge—Kutta方法。采用了当地时间步长、压强阻尼及隐式残值平均方法来加速收敛。应用此方法对低速条件下旋翼进行了数值模拟，计算结果与实验数据吻合得较好，经气动分析，证明拟压缩性方法运用于微型直升机旋翼完全可行。     

用改进的强隐式方法求解三维不可压粘性流动问题

提出了一种用改进的强隐式方法求解三维不可压缩粘性流动的交错网格有限体积法。该方法在ＳＩＭＰＥＲ算法的基础上，对Ｎ－Ｓ方程的对流项采用ＱＵＩＣＫ格式离散，利用ＭＳＩ方法求解代数方程，数值计算表明本方法具有计算稳定，收敛速度快等特点。     

一种非定常不可压N—S方程的不等阶插值FDSD解法

给出了N—S方程的一种新的不等阶插值FDSD离散格式．该格式在混合元基础上仅仅加入速度迎风,速度和压力采用不同的网格．即在流线方向上只添加速度梯度的黏性摄动项,速度和压力采用不等阶插值,速度插值函数比压力的高1次,并在时间方向上采用Crank—Nicolson离散,提高解在时间方向上的精度．对非线性项进行直接线性化,避免迭代求解非线性方程组,显著地节省了计算时间．由于采用N—S方程的原参数形式,这种格式可以直接推广到三维情形．使用Visual C＋＋编制计算机程序,使用算例进行数值试验,检验了算法的有效性．     

跨音速透平叶栅粘性流动的数值模拟

基于Ｗａｒｍｉｎｇ和Ｂｅａｍ求解原参数方程的ＡＦ方法，提出了一种求解Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的隐式近似因子分解格式，通过坐标变换，在计算域上进行方程离散并用时间推进法求解，湍流用代数涡旋粘性模型，对跨音速透平叶栅进行了试算，计算与实验结果吻合良好。     

三维不可压非定常流动的数值计算

采用多重网格法对三维不可压非定常粘性流动进行了数值实验，控制方程在非结构网格上用有限体积法进行离散，本文计算了雷诺数为100情况下的圆柱绕流问题，计算结果与实验结果和国外的计算结果基本吻合，说明了该方法的准确性和有效性。     

涡一速度形式Navier-Stokes方程不可压粘流内流流场的数值计算

本文给出了适应于叶轮机械内流场计算的涡-速度形式的N.S方程,分别用传统和作者提出的展开方法,将涡-速度形式的N.S方程在非正交曲线坐标系下展开,并对两种方法进行了比较。对涡-速度形式的N.S方程的特点进行了详细讨论。最后用涡-速度方程组和本文提出的展开方法分别计算了几种内流流场。     

螺旋光纤耦合模方程的矩阵解法及分析

运用矩阵理论解耦合模方程组,并说明了解题过程中所蕴含的物理意义,同时对解进行了讨论.文中还讨论了在某些特殊情况下,螺旋光纤具有的偏振保持特性.     

风洞侧壁干扰的N—S方程数值模拟

应用三维可压、雷诺平衡Navier-Stokes方程对风洞测壁干扰和翼型模型与侧壁结合部流场进行了数值模拟。计算采用中心有限体积多步Runge-Kutta时间步长格式，将Baldwin-Lomax两层代数紊流模型扩展应用于三维拐角区流动。用该方法计算了两个算例，并与国外有关实验数据进行了比较，计算和实验吻合良好。     

二维不可压N-S方程二次四边形单元有限元解

粘性不可压流体问题是众多工程中重要的力学问题.数值求解Navier-Stokes方程会遇到两大困难：非线性和不可压性.针对二维不可压Navier-Stokes方程的特点,建立了以流函数为求解变量的四阶微分控制方程,有效地避免了处理涡量边界的难题.采用8节点二次四边形单元,单元基函数为2次非线性高阶函数,建立了求解二维不可压N-S方程的有限元方程,并自主开发了二次四边形单元有限元程序.数值实验结果验证了该方法的精确性和可靠性.因此,该方法在计算流体力学中有较好的应用前景.     

区间有限元静力控制方程的一种迭代解法

当结构的不确定参量可用区间限界时，将区间分析和有限元方法相结合，可建立起区间有限元方法，区间控制方程组的求解是其核心问题，根据所推导出的区间变量的运算特性，提出了求解区间有限元静力控制方程的一种迭代解法。将区间方程组的求解归结为一点值迭代方过程，算例分析表明了中的方法计算量小，易于实施，是实用和可行的。