非正交同位网格在波壁紊流数值模拟中的应用

生成了非正交同位网格系统。采用标准k-ε紊流模型结合壁面函数法,对二维具有单、双正弦波壁形状紊流场进行了数值模拟。压力与速度的耦合求解采用基于非正交同位网格的SIMPLE算法,模拟二维正弦波壁附近的紊流场,计算结果与实验结果较好符合。     

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。     

大型泵站引水河道流场的数值模拟

应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型对大型泵站的引水河道流场进行了数值模拟 .采用Pois son变换生成正交网格 ,用四边形插值方法生成计算网格的底高程数据 ,并用SIMPLEC方法求解离散方程 .由该模型计算出的金口泵站引水河段的流场图及各断面垂线平均流速分布与物理模型试验的成果较为一致 .     

基于四叉树自适应网格二维晃荡的数值模拟

为提高液仓晃荡数值模拟精度和效率,本文结合VOF和树形自适应网格,直接离散不可压粘性流体的NS方程,对于纵摇和水平外激励所引起的二维液体强迫晃荡进行数值模拟。将计算得到的几种工况下的自由表面升高,力和力矩同解析解、实验值进行了对比,验证了该数值方法对于此问题的有效性。通过网格自适应加密,不仅提高了计算效率,而且比势流解更为精确。     

矩形连续弯道流场简化计算数学模型

运用新近的解析-数值势流理论方法，生成正交数值网格，用差分法计算出平面二维流场。然后，按将水力半径分为河床阻力水力半径和河岸阻力水力半径的方法和对数流速分布公式，计算垂向流速分布。将平面二维流场计算和垂线流速分布计算很好地结合起来，形成了特殊的渠道三维流场计算方法，此方法边界适应能力强，计算时间短，内存少。已用于计算连续弯道，其结果令人满意。     

一种简单的O型网格生成方法

对于绕流的二维问题,可直接在物理平面上生成网格,通常可生成C形网格或O型网格.对C形网格和O型网格的生成方法进行了详细的分析,并提出一种简单的O型网格生成方法,这种方法生成的网格正交性好,且节约计算机的运行时间.     

长江天兴洲河段平面二维流场数值模拟

应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型对长江天兴洲河段流场进行了数值模拟,计算出的沿程水位、断面垂线平均流速分布与实测资料较为一致.计算中采用了四边形插值方法以快速生成计算网格的河底高程数据,并利用AutoCAD的数据接口生成河底三维地形图和彩色流速分布图以进行直观分析.     

复杂流场数值模拟中的网格生成

采用求解二维及三维椭圆型偏微分方程方法生成复杂外形的贴体及与边界正交网格。并采用分区,局部修正等手段提高网格质量。所得的网格用于导弹、全机、全机带外挂等我种外形的流场计算,结果与实验吻合良好,证明所生成的网格具有很高的质量。     

二维非线性辐射问题数值模拟

基于势流理论模拟了二维剖面辐射问题,应用边界元法求解二维剖面速度势,在自由面与物面交点等拐点处采用双点技术,应用四阶龙阁-库塔法处理完全非线性自由面条件,应用数值阻尼处理远方辐射条件,应用平滑技术处理自由面条件以消除锯齿不稳定性,应用三次样条逼近对自由面网格进行重新划分,引入辅助函数以精确求解物面压强,计算了二维剖面水动力以及自由面形状,计算了附加质量和阻尼系数等水动力系数,并与其他理论计算结果做比较。比较表明,该文计算结果与其他理论计算结果吻合良好。     

一种复杂外形贴体正交网格生成方法

将翼型保角变换生成网格的方法加以推广。对二维复杂外形生成贴体正交网格，并实现了网格分布的合理控制，从而为翼身组合体及全机提供了一种Ｈ－Ｏ型网格的生成方法。     

曲线坐标系下平面二维水流水质模型的修正

采用边界处正交的曲线网格生成技术处理水流不规则的计算区域边界,基于有关弯道水流流速分布的研究成果,计入弯道环流引起的横向的动量交换,建立了曲线坐标系修正的平面二维水流水质数学模型.采用修正后的模型对实际弯道水流和污染物的扩散输移进行了数值模拟,并与原模型的计算结果及实测资料进行了比较,结果表明该模型能够有效地模拟流线弯曲的复杂水流的水力特性和水质分布.     

半正交曲线座标系下水轮机连续性方程的建立

所研究的是在半正交曲线座标系下水轮机连续性方程的建立 ,力求更加真实、广泛地描述水轮机中流体的流动 ,从而为水轮机内部的流动分析、边界条件的建立及计算程序的编制提供一种依据 .根据本文中建立的方程 ,可以推导出正交曲线座标系、圆柱座标系下水轮机的连续性方程 .     

两类相对流面上边界层微分方程组

本文在相对正交曲线座标系中建立了两类相对流面(S_1流面和S_2流面)上边界层微分方程组。所给方程不仅描述了静、动叶流道内边界层流动的一般特性,而且可用于叶片表面和内外端壁附近由于二次流动引起流面翘曲时的计算,特别适用于与S1、S_2流面的势流方程相互迭代,求解高R_e值下叶栅流道内的三元粘性流场。     

复杂边界正交曲线网格生成技术

在采用Poisson方程进行曲线网格生成时,如何确定合适的调节因子P、Q函数是一个重要的研究内容.分析了Thompson的曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的缺陷,经过严格推导得出了一组新的调节函数P、Q的表达式,并采用新调节函数生成曲线网格.网格实例表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的正交曲线网格,网格的尺寸与形状连续光滑地变化,网格线的光滑性和间距得到了有效的控制,网格分布能够适应物理量场变化的情形;正交曲线网格能够在实际水利工程流场数值模拟中准确地使用边界条件,从而提高其求解的精确度.     

正交曲线坐标系下二维浅水方程的变换

在平面二维明渠非恒定流的研究中,常采用边界拟合坐标技术建立二维正交曲线网格,但是直接推导坐标变换后在正交曲线坐标系下的二维浅水方程比较困难.本文给出了一种应用张量分析的推导方法,利用该方法简单、准确地给出了正交曲线坐标系下的二维浅水方程的具体形式,该方程已经广泛地应用于明渠水流计算中.     

一种生成全机实用复杂外形计算网格的抛物型方程方法

通过对椭圆型方程进行抛物化差分离散，发展了一种快速抛物型方程贴体及与边界正交网格生成技术。采用该方法，生成了某歼击机全机真实外形三维ＯＣ型计算网格，并已成功地用于跨音速大迎角欧拉方程数值求解。实践表明，采用该方法能生成全机复杂外形高质量的计算网格，且节省机时     

同位网格下平面二维水流数学模型的有限分析解法

为避免在求解平面二维水流数学模型方程时,流速、水位分别采用有限分析法和有限差分法求解而导致运动方程和连续性方程的计算精度不匹配,进而降低模型整体的计算精度和收敛速度.参照SIMPLE算法,推导出了能够在同位网格下采用有限分析法求解的一般曲线坐标系中的水位控制方程,实现在同位网格下采用有限分析方法求解全部控制方程的同精度算法,避免了交错网格,提高了计算精度,加快了收敛速度.运用于实际工程,计算结果与实测值基本吻合.     

基于LES模型的水轮机三维非稳定湍流及压力脉动数值模拟

本文基于N—S方程和大涡模拟（LES）模型，采用贴体坐标和四面体网格系统和SIMPLE算法，较准确地对混流式水轮机内部三维非稳定湍流流动及其尾水管内的旋涡压力脉动进行了数值模拟。