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1.
一种复合型数值方法的改进与算法实现   总被引:3,自引:1,他引:2  
李付鹏  汪继文 《微机发展》2003,13(12):122-124
文中对原有的复合方法进行了改进,提出了一种新的复合型数值方法,这种方法解决了原方法求解含源项的问题时存在数值震荡的缺点。为了验证算法的有效性,对计算流体力学中一阶浅水波问题的两个典型的算例进行了数值模拟,在解的光滑性、锐利性等几个方面做了分析,结果表明改进后的方法既消除了数值震荡现象,又能准确地逼近真解,求出锐利的间断,是一种行之有效的数值方法。  相似文献
2.
浅水波问题的数值模拟一直是计算数学、计算流体力学的研究热点之一,采用低阶方法和高阶方法相复合的数值方法引起了人们的注意,并在水力学的数值模拟中取得了很大的成功。文中对三种复合型的数值方法,即Lax-Wendroff(LW)格式与Lax-Friedrichs(LF)格式的复合算法,Upwind格式与Lax-Wendroff(LW)格式的复合算法,WENO格式与LW格式的复合算法,进行了分析比较和改进,并就计算流体力学中的一维浅水波方程的两个算例分别做了数值对比试验,在解的光滑性、锐利性,计算速度等几个方面做了比较,模拟结果表明三种方法均能准确捕捉激波又不产生非物理震荡。  相似文献
3.
浅水波问题的数值模拟一直是计算数学、计算流体力学的研究热点之一,采用低阶方法和高阶方法相复合的数值方法引起了人们的注意,并在水力学的数值模拟中取得了很大的成功.文中对三种复合型的数值方法,即Lax-Wendroff(LW)格式与Lax-Friedrichs(LF)格式的复合算法,Upwind格式与Lax-Wendroff(LW) 格式的复合算法,WENO格式与LW格式的复合算法,进行了分析比较和改进,并就计算流体力学中的一维浅水波方程的两个算例分别做了数值对比试验,在解的光滑性、锐利性,计算速度等几个方面做了比较,模拟结果表明三种方法均能准确捕捉激波又不产生非物理震荡.  相似文献
4.
文中对原有的复合方法进行了改进,提出了一种新的复合型数值方法,这种方法解决了原方法求解含源项的问题时存在数值震荡的缺点.为了验证算法的有效性,对计算流体力学中一阶浅水波问题的两个典型的算例进行了数值模拟,在解的光滑性、锐利性等几个方面做了分析,结果表明改进后的方法既消除了数值震荡现象,又能准确地逼近真解,求出锐利的间断,是一种行之有效的数值方法.  相似文献
5.
针对视频数据噪声及计算误差造成重建流体高度场时域跳变的问题, 提出一种视频数据驱动的流体表面模型生成方法。首先, 在折射的流体表面重建算法基础上, 利用水下场景视频数据生成初始流体表面高度场; 其次, 为了提高模型的时间连贯性, 用数据驱动方式获取浅水波模拟关键参数的最优值; 最后改进了浅水波模拟的计算求解过程, 并将其作为物理约束来修正初始模型。基于真实数据的实验结果表明, 该方法能够有效平滑流体模型高度场的跳变, 使水体表面重建结果更加准确和连贯。  相似文献
6.
光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)法是近二十年来发展起来的一种纯的拉格朗日无网格粒子方法.由于它计算空间导数时不需要使用网格并且具有自适应性质,从而避免了高维拉氏网格法中的网格缠结和扭曲的麻烦,被广泛地应用到了各种领域.通过介绍SPH方法并结合浅水波方程,引入处理边界问题常用的虚粒子方法.利用SPH方法结合虚粒子的方式讨论了对于溃坝问题中常见的漂浮物和障碍物的模拟,并通过数值实验的方式证明了此方法在模拟复杂流体运动上的可行性,为SPH方法的进一步发展和广泛应用奠定了基础.  相似文献
7.
李玉梅  汪继文 《微机发展》2010,(5):56-58,62
光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法是一种新近发展的可用于流体模拟的无网格数值方法。文中基于SPH方法的基本原理,利用SPH方法求解描述水流现象的二维浅水波方程,根据具体模型使用Mon-aghan人工粘性的变形形式,有效地防止了相互靠近粒子的穿透,消除了SPH方法在模拟流体动力学问题时产生的数值振荡。通过使用可变光滑长度,使邻近粒子的数量保持相对稳定,提高了求解的计算效率和精度。同时,对光滑长度进行了修正以获取对称光滑长度,保持了粒子间相互作用对称性。全面考虑了各种定解条件的设置,对水滴的运动进行了模拟,SPH模拟结果与有限差分法、有限体积法结果非常吻合,验证了方法的准确性,为SPH方法的进一步发展和广泛运用奠定了基础。  相似文献
8.
光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法是一种新近发展的可用于流体模拟的无网格数值方法.文中基于SPH方法的基本原理,利用SPH方法求解描述水流现象的二维浅水波方程,根据具体模型使用Monaghan人工粘性的变形形式,有效地防止了相互靠近粒子的穿透,消除了SPH方法在模拟流体动力学问题时产生的数值振荡.通过使用可变光滑长度,使邻近粒子的数量保持相对稳定,提高了求解的计算效率和精度.同时,对光滑长度进行了修正以获取对称光滑长度,保持了粒子间相互作用对称性.全面考虑了各种定解条件的设置,对水滴的运动进行了模拟,SPH模拟结果与有限差分法、有限体积法结果非常吻合,验证了方法的准确性,为SPH方法的进一步发展和广泛运用奠定了基础.  相似文献
9.
考虑浅水波方程,对二维非结构网格给出了一种非振荡有限体积方法.该方法的主要思想是在每一个三角形单元上采用最小二乘的思想构造一个重构函数,而时间离散采用二步TVD Runge- Kutta方法.最后用该格式对二维溃坝问题进行了数值试验,得到了满意的结果.  相似文献
10.
针对日益受到关注的液体晃动问题,提出了一种基于浅水波理论的研究方案.该方案采用浅水波理论而非势流理论导出系统控制方程,并通过哈密顿体系表达;利用中心有限差分法和Stormer-Verlet算法进行空间和时间离散;模拟了不同初值条件下的液体晃动情况并对比分析了影响系统非线性响应的主要因素.结果表明,基于浅水波理论能有效解决液体晃动问题;与Euler格式对比,Stormer-Verlet算法精度较高;除共振外对于系统非线性响应的影响容器初始位移比初始速度更显著;非共振情况一定条件下,充液容器运动过程中液体晃动能起到阻尼作用.  相似文献
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