一种二维数值网格的构造方法

１．引言二维数值网格构造是一种二维区域上的自动网格生成技术．是为了适应数值求解任意形状二维区域上的偏微分方程而发展起来的．它产生以后,对于一些不规则区域上对边值敏感问题以及非定常二维流动问题等的数值计算起了重要的作用．从本世纪六十年代开始,有许多欧美和前苏联等学者在网格构造方面做了许多开拓的和内容较为丰富的工作．人们也越来越认识到网格构造无论是在差分法还是有限元的数值计算中都具有重要的地位．在求解非定常问题时,可以不管物理区域如何变化,始终保证计算在同一规则的参数区域中．特别在流体力学计算中,由…     

钝舵绕流不同湍流模型数值模拟比较研究

１．引言钝舵所诱导的激波／边界层干扰流场十分复杂,其中不仅含有复杂的波系结构,而且还包含有涡系结构．对此人们已开展了很多实验研究［‘－＼揭示了流场的一些基本特征,对称面流场结构如图１所示．但是受实验条件的限制,流场的详细结构尚未得到充分研究．数值模拟的方法可以提供流场的详细结构,但当流动出现湍流时,数值模拟将遇到新的困难．目前较多的计算方法是基于雷诺平均Ｎ－Ｓ方程,需补充新的湍流模型方程以封闭方程组．在应用研究上主要以一些工程模型为主,其中代数模型是一种平衡模型,虽然仅考虑了流场的局部特性,但在…     

平面及空间区域渐变无结构网格的自动生成

１．前 言 网格生成是许多数值计算首先要解决的问题．规则区域上的均匀网格,比较容易生成．但许多工程实际问题,求解区域边界形状极不规则,且由于物理参数的剧烈变化及解的性态复杂,对求解区域的网格疏密变化有某些特殊的要求．如何在非规则区域上自动生成符合使用者特殊要求的网格,是科学计算过程中人们所关心的问题． 本文基于 Ｄｅｌａｕｎａｙ三角划分原理,在二维（三维）区域给出一种自动生成渐变无结构三角形（四面体）网格的方法．对事先给定的指定结点集合和对应的间隔值集合,算法将首先自动生成全部边界结点和内部结点,然…     

双螺杆挤出机流场数值模拟中流道进出口边界条件的探讨

在对双螺杆挤出机流场的数值模拟中,流道进出口边界条件的设置一直是一个颇具争议的问题。由于事先无法获得计算域进出口平面上的真实边界条件,研究人员在进行双螺杆挤出机的流场分析时,大都采用放松边界条件。为了考察放松边界条件对双螺杆挤出机流场数值模拟结果的影响,本文采用聚合物流动分析软件POLYFLOW,在流量恒定的前提下对双螺杆挤出机流道进出口给定三种不同分布形式的速度边界条件,对其流场进行了数值模拟。数值计算结果表明,在体积流量恒定的条件下,流道进出口不同分布形式的速度边界条件对流场的影响主要集中在进出口附近区域,但对离进出口边界较远的流场影响很小。一般而言,当计算域所对应的螺杆较长时,可以忽略流道进出口的放松边界条件所引起的误差;当计算域较短时,不宜直接采用放松边界条件,而应根据螺杆的实际构型．在计算域的进出口增加适当长度的发展段。     

复杂区域流场计算的驾驭式可视化软件开发

本文将流体力学计算技术和可视化技术有机地结合起来，开发了用于三维复杂区域流场数值模拟的驾驭式可视化软件，该软件不仅具有跟踪式可视化功能，即在程序运行过程中以图形方式显示并输出所有中间计算结果，而且具有在不止计算的情况下对计算进程进行控制的驾驭式可视化功能。，     

PVM平台下粗网格修正与拼接网格相匹配解超声速底部流场

§１．引言 飞行器设计时,为了对一些复杂的流场,如激波－粘性层干扰、底部回流区、喷流干扰等有一个定量、定性的认识,常借助于完全的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程求解,但这往往需要大量的运行时间．尤其当流场中存在波与波的强干扰、强烈的双曲－椭圆混合区,且计算网格密集时,产生极大的数值“刚性”,大大影响了收敛速度,导致无法承受的计算耗时． 数值实践使人们认识到,大部分用来求解离散化偏微分方程的数值迭代方法都能有效地消除高频误差分量,而在消除低频误差分量方面却差强人意．计算中正是这些顽固的低频误差严重影响…     

m维空间立体体积的Monte-Carlo仿真

针对空间立体体积的近似计算优化问题,求解空间立体体积的传统做法大多受到空间区域维数和区域形状的限制,存在计算复杂,精度差等缺点.为了解决上述问题,利用蒙特卡罗的平均值算法原理,提出了一种计算空间立体体积的平均值估计法.通过给出描述空间区域特性的几何条件,同时将均匀分布与空间区域相结合,给出不规则区域及高维区域的体积的数值计算.二个实例计算过程表明算法较好地克服了传统方法的不足,简化了计算、提高了仿真精度,方法空间立体体积的计算精度优化提供了参考.     

三维有限元计算中任意剖面上的数据处理

１．引言随着数值方法的进步与计算机性能的提高,特别是应用上的需要,人们越来越多地求解三维数学物理问题．由于求解区域不是在一个平面上,计算过程中的前处理（如区域的剖分,参数的输入等）和后处理（如数据整理,计算结果的表示等）都比二维问题复杂得多,尤其对不规则区域应用有限元方法时更是如此．本文讨论后处理问题．在求解区域的任意一个平面剖面上,我们对该平面与单元体表面的交线所形成的平面网格结构给出一种数据处理方法,以便在该剖面上能够简便而准确地作出数学物理问题数值解的等值线图、浓淡图、表面图等．为了提高数…     

高分辨率数值计算研究

高分辨率计算是高置信度计算中一个极其重要而复杂的研究问题。相对传统的数值计算,高分辨率计算对计算机系统和应用程序(物理建模、参数、计算方法和算法等)提出了很高的要求。并行计算机的发展为大规模科学计算,特别是数值计算分辨率的提高提供了条件。同时,数值计算分辨率的提高也对计算机的计算能力、计算方法、物理建模和参数等提出了新的、更高的要求。本文以一个二维流体力学程序计算平面爆轰问题为例,研究在计算分辨率提高时初始起爆区域、时间步长、网格构造、人为粘性、计算机模拟误差、计算量增长等方面出现的问题,提出了相应的解决办法,提高了计算的精确度。     

分布抽吸率对整车风洞试验段流场影响的数值模拟

为探讨适用于整车风洞的分布抽吸率,采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法研究经边界层控制后的试验段流场．针对不同分布抽吸率下的试验段,利用FLUENT对流场进行模拟,然后计算边界层位移厚度、静压因数和气流偏角．二维和三维的数值模拟结果均表明,试验段边界层的位移厚度随分布抽吸率的增加而减小;当分布抽吸率达到某一数值后,若继续增大,那么边界层的位移厚度将基本保持不变．研究结果对风洞建设及试验时分布抽吸率的选取有参考意义．