正交曲线网格生成技术的一点改进

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函数是一个重要研究内容 .提出一种新的构成P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意 .该方法在数值模拟河道、湖泊等一类复杂边界的二维流速场中有很大的实用价值     

正交曲线网格生成技术的一点改进

采用Ｐｏｉｓｓｏｎ方程进行网格生成时,如何确定合适的调节因子Ｐ、Ｑ函数是一个重要研究内容,提出一种新的构成Ｐ、Ｑ函数的方法,该方法利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部多格节点的分布,生成的正交曲线网格令人满意。该方法在数值模拟河道、湖泊等一类复杂边界的二维流速场中有很大的实用价值。     

基于两相流理论的低浓度挟沙水流运动数值模拟Ⅱ—数学模型的求解与验证

基于非结构网格上控制方程的离散思想,提出了曲线网格上低浓度挟沙水流控制方程离散的新方法.该方法采用有限体积法对控制方程进行离散,用基于同位网格的SIMPLE算法处理水流运动方程中水深和速度的耦合关系,且不需要对控制方程进行坐标转换,因而离散方程的形式简单,物理概念清晰,所得到的离散格式既适用于正交曲线网格还适用于非正交曲线网格,能够适应天然河道这类几何形状复杂的物理边界,从而使编程和计算变得更加简单有效.采用海河流域漳河的实测资料进行了验证计算,计算所得的水位、流速与河床冲淤变形与实测资料基本一致.     

一种参数化曲面网格生成方法

针对在计算机辅助设计(CAD)及流场数值计算中,经常遇到绘制曲面及曲面网格的问题,探讨了一种生成参数化曲面网格的新方法.介绍的参数化曲面网格生成方法是依据代数变换和椭圆变换得来的.通常所用的二维和三维域椭圆变换是基于在Laplace方程,而本文生成的参数化曲面网格,则基于Laplace beltrami方程.由代数变换和椭圆变换构成的复合变换服从Possion方程的椭圆系统,其控制函数由代数变换确定,且遵守Neumann边界条件,这就保证了网格边界上的正交化.该方法生成的网格最终由曲面本身的形状及边界上的网格点分布确定,减少了计算量,尤其对大型复杂型面可有效提高网格生成速度.     

Burgers方程的正交基无网格Galerkin解法

选用正交基函数作为无网格Galerkin法中的基函数,成形了正交基无网格Galerkin法.该方法克服了当基函数项数较大时方程组出现病态这一缺点,同时使矩阵计算变得简单,提高了计算效率.对Burgers方程在时间域上采用θ加权法进行离散,空间域上采用正交基无网格Galerkin法进行离散,构造了θ加权-正交基函数的无网格Galerkin法,通过对一维Bur-gers方程进行数值计算,并和现有的数值方法结果进行比较,表明了该方法的有效性.     

基于曲线网格的温排水运动数值模拟

采用平面二维数学模型对温排水运动进行数值模拟研究.首先建立了曲线网格上温排水运动控制方程的离散方法,该离散方法可在曲线网格上直接对直角坐标系下的控制方程进行离散,避免了以往离散过程中复杂的坐标变换,此外该离散格式既适用于正交曲线网格还适用于非正交曲线网格,对复杂边界的适应能力更强.最后采用长江城陵矶河段岳阳电厂实测资料进行验证计算,计算所得的水位、流速和温升与实测成果吻合较好.     

平壁附近钝体绕流的数值模拟

采用有限差分法,模拟粘性流绕平壁面附近的圆柱的流动．流动方程采用涡量-流函数形式．涡量输运方程采用ADI方法求解,流函数方程采用SOR方法求解．计算网格采用椭圆型贴体曲线网格技术数值生成．考察了缝隙比(e／D)对圆柱尾流的影响,得到了与实验基本符合的结果．     

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.     

起伏地表条件下有限差分地震波数值模拟 ——基于广义正交曲线坐标系

为了解决常规有限差分法在处理起伏地表自由边界条件时存在的需进行复杂坐标旋转和插值运算,以及对起伏地表进行阶梯状离散近似所产生的虚假绕射波等问题,把待求解的物理域离散成贴体正交曲线网格,将该网格映射到计算域的矩形规则网格上,在该计算域内求解一阶弹性波速度-应力方程及相应的自由边界条件,实现了广义正交曲线坐标系下的起伏地表地震波数值模拟问题.该算法简化了自由边界条件的实施,避免了因起伏地表阶梯化网格离散近似所产生的虚假波.数值模拟结果表明,该方法是可行的,可以用于起伏地表条件下地震波传播规律的研究.     

二维电磁场波前推进法网格生成研究

以波前推进法为基础，针对目前电磁场正、逆问题求解中网格自动生成的问题，给出了一种三角形网格的自动生成算法，这种算法适应性强，摆脱了凸域和复连域的限制，并对网格进行了拓扑检查和光滑处理．通过不同连通结构和实例计算结果证明，该方法具有简便可行、适应范围广、网格生成效率高等特点。     

用椭圆型方程生成三维贴体与边界正交网格

将Ｈｉｌｇｅｎｓｔｏｃｋ二维求源项方法推广到三维，并实现对内场网格疏密及网格线与边界面夹角的双重控制。生成了翼身融合体近似体形三维贴体边界正交Ｏ－Ｏ网格和旋成体－后掠翼翼身组合三维贴体边界正交Ｏ－Ｃ网格。     

二维正交数值网格生成的解析——数值势流理论方法

本文运用新近势流理论研究成果,生成二维正交数值网格。在该网格构成的二维正交曲线坐标系下,可直接求解控制方程,其中拉梅系数为已知值——势流流速的倒数1/U。本文方法收敛性好,收敛速度快,运算量小。文中以连续弯道和长江某河段为例,生成数值网格,其结果令人满意.     

一种自由曲面自适应网格生成方法

为了在造型复杂的自由曲面上生成规整、流畅的结构化网格,提出一种自适应网格生成方法.首先,用4条边界线圈定网格划分区域;接着,将一对不相连的边界线各自分为n+1段并连接相对的分段点,得到n条曲线;然后,将这n条曲线和同向的边界线分别划分为m+1段,并以多段线连接同一相对位置上的分段点,得到另一个方向上的m条曲线.轮流对这m条曲线和n条曲线进行分段、连线等操作,优化各自的形态,直到分段点位置基本不变;最后,将分段点按照一定的规律连接成网格.在网格生成过程中,通过调整曲线的分段原则,可以实现网格大小对边界线或曲面形态的自适应;通过设定多种点阵的连接规律,可以生成多种样式的网格.案例分析表明:该方法操作难度小、生成速度快、适用范围广,生成的网格线条流畅、形状规整、形式多样,能较好地满足建筑需求.     

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。     

正交贴体坐标生成的一种方法

提出了一种正交网格的生成方法．通过调整边界点的位置而不是修正 ξ和η的值来达到正交的目的;通过调整 ξ和η的疏密从而达到控制网格疏密的目的．在内燃机冷却通道及水轮机尾水管上生成正交网格,得到满意的结果,从而证明该方法是可行的．     

贴体网格的生成方法及其在天然河道数值模拟中的应用

由于生成网格质量的优劣直接影响流场计算的精度和效率,在对目前常用的几种网格生成方法进行比较的基础上,提出了代数法和偏微分方程相结合的一类新的混合方法。该方法能有效地控制所生成网格的疏密,且在边界处有良好的正交性。通过具体算例,说明该生成方法具有良好的可靠性和较强的适应性等特点,可以用于解决天然河道、水库等不规则边界网格生成问题。     

基于椭圆光顺的推进格式结构化网格生成技术

提出了一种从结构化初始物面网格出发,结合泊松方程的离散求解、逐层推进的结构化网格的生成技术,并针对不同外形生成了贴体、光滑、正交的流场计算网格;针对具有尖锐凸角/凹角的物面,分别采用不同的网格光顺技术以改善物面拐角处的网格质量;讨论了针对不同拓扑结构网格选择源项的策略,以通过求解泊松方程进行网格光顺,改善网格生成质量。最后,采用几个不同的外形算例来验证该网格生成技术的鲁棒性及有效性,表明该网格生成技术能够针对不同的简单或复杂外形,生成较高质量的流场计算网格。