基于近似边界条件的翼型跨声速颤振数值模拟研究

采用近似边界条件对二维翼型的跨声速颤振进行了数值模拟.计算网格采用静止的笛 卡儿网格,通过薄翼和机翼小变形假设,使用一阶近似边界条件求解欧拉方程;由于文中方法 在计算过程中不需要重新生成网格,节省了大量的时间.计算了Isogai机翼模型的颤振边界, 与参考文献的计算结果吻合良好,证明了基于近似边界条件的跨声速颤振数值模拟方法的高效性和准确性.     

基于欧拉方程的一种机翼气动弹性计算方法

利用一种双时间方法求解三维非定常欧拉方程，采用无限插值理论生成O－H型代数网格，考虑了机翼变形时的网格生成问题，通过与气动力方程的联立求解，在时间域内用二阶龙－库塔方法求解机翼弹性运动方程。计算结果表明，本计算方法具有较高的计算效率，所计算的颤振临界速度与风洞实验一致。     

翼型采用近似边界条件的欧拉方程数值解

1　IntroductionThe use of body- conforming curvilinear gridshas become the most common approach in modernComputational Fluid Dynamics ( CFD ) methodssince the early seventies.It is now almost thenorm of all CFD methods that use structured gridsfor complex geometries.However,the computertime and human work involved in generating thecurvilinear grids could be rather demanding,especially for problems involving motion of theflow boundaries such as in the aeroelasticsimulation of a deforming wi…     

颤振数值模拟的时间步长选取方法研究

通过求解“简化”颤振方程，对颤振数值模拟中实时间步长的选取进行了分析研究；得到了一种在保证物理时间精度的前提下取得最大实时间步长的方法。在空间上，采用迎风的AUSM^ -up格式；在时间上，采用双时间隐式进行时间推进数值求解了三维非定常Euler方程。利用非结构运动网格技术考虑三维机翼弹性变形，同时耦合多自由度结构运动方程数值模拟了跨音速标模算例AGARD445．6机翼的结构响应。研究结果表明：采用四步龙格一库塔方法求解结构方程，每个振荡周期内至少取20个时间点才能得到可靠的物理时间精度和可信的结构响应。     

居民住宅内自然通风的数值模拟研究

采用有限体积法，开发了ALE框架下三维非定常流体流动的数值模拟程序。利用该程序对居民住宅内自然通风过程进行了数值模拟，并对模拟结果进行了分析。     

城市地面洪水演进模拟方法的数值实验对比研究

为了探索城市洪水模拟中各种城市建筑物处理方法效果及可行性,归纳了边界法、设定高程法、人工加糙法以及容积率方程法4种方法。最后,构建了一个模拟城市建筑群算例,采用4种方法进行计算并对比结果分析。研究表明,边界法模拟效果最好,但前期数据处理复杂,并且计算耗时长;容积率系数法前期数据处理简单,计算耗时短,并且模拟效果能满足大...     

体育馆建筑室内气流分布数值模拟研究

提出非规则网格有限体积法计算复杂外形体育馆建筑的气流分布，采用ｋ－ε湍流模型进行分析，在建筑地面与壁面考虑了气流流动粘性作用的影响，用壁面函数加以修正，据此，编制了通用计算程序，计算分析了体育馆建筑室内气流分布方案，找到最优方案，为空调设计的优化提供了强有力的分析手段。     

单体与三体高速船舶粘性流场数值模拟

为了检验CFD在船舶粘性流场计算中的有效性,基于RANSE方法,对单体船型DTMB 5415和三体船FA1粘性流场进行了数值模拟.自由面处理采用VOF方法,湍流模型选用SSTk-ω模型,计算结果与试验数据进行了比较,在傅汝德数不是很高时吻合较好.计算结果表明,CFD可以用来研究复杂船型流动问题,对于阻力、伴流等重要的水动力参数,CFD能够给出与试验相一致的结果;同时VOF方法可以比较好地捕捉船舶自由面波形,对于三体船,计算结果能够清晰地反映出主体和侧体之间强烈的兴波干扰现象,可以为船型优化提供重要的参考.     

柴油机缸内辐射换热三维数值模拟

为了在自主开发的通用流体力学数值模拟软件GTEA上进行柴油机缸内辐射换热三维数值模拟,假设柴油机缸内气体为漫灰介质,基于非结构有限体积法(UFVM),研究了空间的非散射性辐射问题以及辐射换热三维数值计算方法。对六面体、圆柱体进行辐射换热数值方法验证,分析了不同的网格离散和立体角离散对计算结果的影响,并用此方法研究了TBD620型柴油机ω型燃烧室的辐射换热。结果表明:数值结果与精确解和文献中方法的结果吻合较好;当网格离散和立体角离散满足一定的对应关系时,才能得到更精确的计算结果;燃烧室中工质的吸收系数和温度对缸壁的热流量有一定的影响。     

非结构网格多段翼型绕流Euler及N—S方程数值模拟

描述二维非结构无粘网格和粘性网格的生成方法,对二维翼型绕流进行了Euler及N－S方程数值模拟,运用推进面方法,生成无粘网格,进一步结合推进层方法,生成粘性网格,应用中心有限体积法,采用B－L代数湍流模型,完成了对多段翼型流场的Euler方程和N－S方程的数值模拟计算,计算与实验结果对比表明,所采用的网格生成技术及流场计算方法是正确、有效的。     

中国采用近似边界条件的振荡翼型欧拉方程数值解

This paper presents an efficient numerical method for solving the unsteady Euler equations on stationary Cartesian grids.Wall boundary conditions are implemented on nonmoving mean wall positions by assuming the airfoil being thin and undergoing small deformation,but the mean angle of attack of the body can still be large and we use the full nonlinear Euler equation in the field for accurate resolution of shock waves and vorticity.The method does not require the generation of moving body-fitted grids and thus can be easily deployed in any fluidstructure interaction problem involving relatively small deformation of a thin body.We use the first-order wall boundary conditions in solving the full Euler equation.Unsteady transonic flow is calculated about an oscillating NACA 0012 airfoil at free stream Mach number M∞=0. 755, mean angle of attack αm=0. 016,amplitude of pitching oscillation αo=2.51,reduced frequency k=0.0814.The computed results,including surface pressure distribution,instantaneous lift and moment coefficients are compared with known experimental data.It is shown that the first-order boundary conditions are satisfactory for airfoils of typical thicknesses with small deformation for unsteady calculations.     

一类脉冲微分方程的积分边值问题

研究一类脉冲微分方程的积分边值问题极值解的存在性.通过利用上下解方法并结合单调迭代技术得到了边值问题的极大解和极小解的一组充分条件.     

具有非线性边值条件的二阶脉冲积微分方程的解

脉冲微分方程在理论方面已取得重大进展,应用极其广泛.文中介绍了上下解的定义、单调迭代方法并给出几个引理.最后用上下解方法和单调迭代技巧讨论了具有非线性边值条件的二阶脉冲积微分方程,得到了最大解和最小解的存在性.     

Fitzhugh-Nagumo方程在非齐次边界条件下解的动力学分析

Hodgkin-Huxley方程描述了生物神经的放电活动,Fitzhugh-Nagumo方程是Hodgkin-Huxley方程的简化模型.讨论了Fitzhugh-Nagumo神经传导方程在非齐次边界条件下的初边值问题,利用Galerkin方法证明了Fitzhugh-Nagumo方程在非齐次边界条件下整体解的存在性和唯一性;运用Lyapunov稳定性理论对Fitzhugh-Nagumo方程进行了稳定性分析.     

积分边界条件下的积-微分方程和正逆问题

运用泛函分析的算子理论,讨论了一类带积分边界条件的积-微分方程正解的存在条件,并讨论了这类方程逆问题解的存在性、唯一性以及稳定性.     

时标积分边界条件脉冲动力方程解的存在性

在利用巴拿赫压缩不动点定理得到线性脉冲初值问题存在唯一解的基础上,考虑时标上一阶拥有积分边界条件的脉冲动力方程,通过上下解方法结合单调迭代技术得到所考虑问题存在两个单调并且一致收敛的序列,从而得到耦合极值解(极值解)及唯一解存在的充分条件.研究结果包括了初值问题,所得结果推广并丰富了已有文献的结论,并举例说明了该结论的...     

混合边界条件的非线性反应扩散方程解的Blow-up问题

利用极大值原理研究一类非线性反应扩散方程在混合边界条件下解的Blow-up问题,给出了整体解不存在的一个定理,并得到了Blow-up时间T*的上界.     

子波分析在轴对称体的声辐射和散射中的应用

用子波方法求解了任意边界条件下轴对称体的声辐射和散射。它是将边界未知量和任意边界条件用子波分别沿轴对称体的圆周向和母线同时展开得到的一种谱方法。给出了子波谱方法的系数计算方法，能处理较为复杂的边界几何形状，可以获得稀疏的系数矩阵。该方法收敛较快，精度高。