求解离散方程的TDMA与PDMA方法性能分析

对二维对流扩散问题,应用延迟修正-TDMA和ADI-PDMA方法,求解对流项采用QUICK,CD格式的离散方程。通过SIMPLER算法求解二维移动顶盖驱动方腔内不可压缩流体流动和方腔内自然对流换热。比较了采用延迟修正-TDMA和ADI-PDMA两种求解代数方程组的性能,分析了影响上述两种方法求解速度、收敛的因素。在相同的条件下,通过计算证明了延迟修正-TDMA的健壮性强、精度较高、收敛速度较快。     

粘性不可压缩流体平面流动的有限差分解法

本文使用上风差分格式求解了二维非定常粘性不可压缩流体非守恒的Navier-Stokes方程,讨论了相应的差分方程的精度、收敛性和人工粘性.发现当雷诺数增大时,使用非守恒型方程比守恒型方程易于收敛、更为适宜.本文还对壁面拐角上点的涡量计算提出了一种新的方法.以曲折流道内粘性流体的流动为例进行了数值计算,结果表明与实验结果具有较好的一致性.     

PIV在二维后向台阶流实验研究中的应用

利用粒子图像测速技术(PIV),对雷诺数150相似文献   

非对称突扩通道流动特性的数值模拟

针对非对称突扩通道的流动,建立了平面二维不可压稳态层流数学模型,采用守恒性能高的有限体积法对控制方程进行离散,并选用绝对稳定的混合格式,利用交错网格下的SIMPLE算法进行流场数值计算,得到了回流区形态的变化规律.研究表明,非对称突扩通道流动受雷诺数和几何形状的影响.     

二阶ETG有限元方法在低雷诺数流动模拟中的应用

本文提出了二阶全展开Euler-Taylor-Galekin（ETG）有限元方法,并应用于对低雷诺数二维不可压缩粘性流动的模拟。深入考虑粘性不可压缩流Navier-Stokes方程中每个子项的作用,利用二阶Taylor全展开完成时间项向空间项的转化,采用时间推进和张量分析的方法推导了N-S方程的有限元离散格式。对具有典型意义的低雷诺数方腔拖曳流、后台阶流及二维方柱受限绕流进行了模拟,得到与相关文献较为一致的结果。表明本文提出的二阶全展开ETG有限元方法是一种具有较好稳定性和较高精度的算法。     

一种新改进的SIMPLE算法

SIMPLE算法是求解不可压缩流体流动Navier-Stokes方程数值解应用非常广泛的算法。但是在求解非稳态流动问题时,对非稳态项的处理一直是个棘手问题。本文简要介绍了SIMLE算法的基本思想,重点阐述非稳态流场的数值计算中密度和压力的时间不均匀性对非稳态项的影响。通过对气相密度的修正和压力修正方程的改进,达到改进非稳态源项的目的,从而使解收敛。结果表明,对SIMPLE算法的新改进可以得到非稳态流体流动的流场。     

基于非正交同位网格下求解N-S方程的快速算法

利用有限体积法在非正交网格上实施了SIMPLEXT算法,该算法显式处理了邻点速度、源项及交叉导数项对速度修正值的影响,详细地给出了算法的推导过程,并对斜方腔顶盖驱动流进行了数值模拟。结果表明,在雷诺数不断增加的情况下,旋涡的数量也随之增加,同时意味着随着雷诺数的增大,惯性力也相对变大,从而对空腔内流动的作用也相应地增强,可见SIMPLEXT算法有效而准确地模拟了物理现象,同时能在相对宽的亚松弛因子上得到收敛解,具有更好的健壮性,可用于几何形状比较复杂流场的计算。     

均匀流场中串列双圆柱水动力特性的数值实验研究

采用计算流体软件CFX-5中Large-eddy simulation(LES)模型计算了二维不可压缩均匀流中孤立圆柱及串列双圆柱的水动力特性.使用非结构化网格六面体单元和有限体积法对二维N-S方程进行求解.数值实验着重研究了高雷诺数时串列双圆柱在不同间距比时的压力分布、阻力、升力及St数随Re数的变化趋势.稳态力及St数的数值计算结果与实验结果吻合较好.     

基于动网格方法的圆柱启动瞬态流动数值模拟

为考察有限体积法求解边界突然变化引起的流动问题的有效性,并考虑向流体机械瞬时启动问题求解的拓展,基于非结构化动网格,采用有限体积法对圆柱突然启动过程的二维非定常黏性不可压缩流动进行了数值模拟,分析了雷诺数为60～9 500的非定常流动的演化过程.在不同雷诺数下的计算结果与实验结果吻合很好.对于高雷诺数（800≤Re≤9 500）的情况,当雷诺数为5 000时捕捉到了α现象;当雷诺数为9 500时依次捕捉到了β和α现象,且流动分离区的几何参数和流型均与实验结果符合较好.同时计算得到了在不同雷诺数下圆柱的瞬态阻力系数.     

利用基本参数对顶面驱动时三角形空穴内流动的计算

本文中假定以一个等边直角三角形空穴作为管壁粗糙度基元的模型,对由顶面等速驱动时该基元内的循环流动情况进行了研究。以由速度、压力等基本参数表示的二维不可压Navier-sokes方程(以下简写为N-S方程)为控制方程,采用有限差分方法,在雷诺数R_c=2.5—20000的范围内进行了数值计算。N-S方程中的对流项在低雷诺数时用中心差分格式离散,高雷诺数时引入了较小的迎风因子α,以保证计算的稳定性。计算结果用计算机辅助绘制成相应的流线图和等旅度曲线图。所得的流线图清楚地表明了三角形空穴内旋涡的形成过程,以及不同雷诺数时旋涡的位置和个数的变化情况。本文的结果将有助于进一步研究粗糙壁面和通道主流之间的动量交换,以及以此为基础的输送管道的侵蚀、管式反应器的冷却等工程实际问题。     

封闭腔内高瑞利数层流自然对流数值模拟

采用两种时间推进数值方法，对封闭腔内层流自然对流换热进行了各种瑞利数(Ra)条件下的模拟研究，总结了流态转捩时所表现的数值模拟方面的某些现象规律．当瑞利数不大于10^6时，两种数值方法计算结果一致，计算精度高．当瑞利数大于10^6后，数值收敛及计算结果与网格数，网格疏密程度，时间步长，松弛因子等因素密切相关，而与所选择的两种数值方法无关．给出了封闭方腔自然对流流态转捩临界瑞利数．     

非恒定摩阻对管道水力过渡过程的影响

以引入了非恒定摩阻项的圆柱环数学模型为基础 ,从横向微观的流速分布和切应力分布角度 ,分别对管道中的瞬变层流和瞬变湍流进行了拟二维数值分析 ,明确了非恒定摩阻项对流动瞬变过程的影响 .说明非恒定摩阻的存在导致了水击压力波波幅衰减和波形畸变现象 ,而采用恒定状态下的摩阻关系式无法反映这个现象 .非恒定摩阻项对层流的影响很大 ,对湍流的影响相对较小 .     

求解带不可微项方程的一种改进的弦截法

针对带不可微项方程的求解问题,给出了一种改进的弦截法.该方法在迭代过程中不需要计算函数的导数值,而是用函数的均差来替代导数值,利用优序列技巧,在y一条件下,证明了该迭代格式的收敛性,并给出了误差估计.得到的结果为:当判据α满足一定条件时,该迭代格式所产生的向量序列{zn}与{wn}均收敛于带不可微项方程的唯一解z*.     

两种配电系统潮流算法的比较

配电网潮流计算是配电系统自动化中网络分析的基础 .本文比较研究了配电网潮流计算的前推回推和回路阻抗等算法 .前推回推算法简单快速 ,但处理网孔能力差 ;回路阻抗算法处理网孔能力强 ,但其节点编号复杂 ,为此提出了一种简单可行的节点编号算法     

旋转弯曲管道内脉冲流动的二次流动

对旋转弯曲管道中的脉冲流动进行了数值模拟，系统地分析了单脉冲和周期性脉冲流动在科氏力和离心力共同作用下的主流速度、二次流动变化情况，研究结果表明：旋转弯曲管道内脉冲流的流动特性主要由Dean数、曲率、周期内的最大科氏力与离心力之比、间歇频率参数和Womersley数来决定；间歇期内，流动并不立即消失，管道内出现反向流动；对于周期性脉冲流动，周期末的残余速度对整个周期的流动结构有着重要影响，间歇频率越大，残余速度的影响就越明显，旋转的作用有削弱残余速度作用的效果，当管道高速旋转时，残余速度的影响几乎可以忽略不计。     

无限大转动圆盘的数值模拟及其收敛策略

采用数值模拟的方法对转动圆盘进行计算.为了克服计算过程中迭代发散的问题,将转动圆盘作为非定常流动进行计算,待计算到一定时间后,边界层速度场基本形成,再将所计算的非定常流场的结果作为定常流动的初始流场进行计算,从而使收敛过程稳定,有效的避免了计算发散.最后将数值模拟的结果和精确解的结果进行了比较,发现数值模拟结果与精确解相吻合.     

服务双方偏好共识下的模糊天际线服务组合

对一些复杂应用,有时需要从众多Web服务中选出符合需求的原子服务并组合成增值的服务.随着大量Web服务的涌现,如何选择合适的原子服务变得十分困难.提出一种模糊天际线服务组合方法,该方法综合考虑用户的功能需求,以及用户和服务提供者对QoS的偏好,能够实现服务双方的利益最大化.首先,提出一个模糊Web服务选择框架;然后,通过引入一个服务属性偏好的共识方法,将用户和服务提供者的偏好关系转换成数值权重,并用于计算组合方案的切比雪夫距离;接着,通过一个演化算法(DWTD-EA)从组合方案集中寻找满意的天际线组合方案.最后,通过实验对所提出的算法和模型的有效性和鲁棒性进行验证.从实验可以看出:在top-k最优偏好的天际线方案验证实验中,当演化到60代以后,超过85％的优秀方案都能被发现;从DWTD-EA3种交叉(即单点交叉、两点交叉和均匀交叉)的收敛行为看出,当演化到55代以后,单点交叉能收敛到80％,而两点交叉和均匀交叉都能收敛到85％以上.     

基于小生境圆锥邻域粒子群的不完备决策表属性约简鲁棒算法

针对基于粒子群的属性约简算法易陷入局部最优、效率不高等问题,充分利用小生境技术在寻求最优解方面优势,提出一种基于小生境圆锥邻域粒子群的不完备决策表属性约简鲁棒算法(NCNPSO-IAR)。该算法通过圆锥分层空间构造小生境半径邻域子集向量,避免过多地依赖于先验领域知识生成小生境半径和早熟收敛,始终保持种群多样性,提高算法收敛速度。另外粒子种群在圆锥解空间充分进行约简集子矢量的协同学习,使属性约简集较好收敛到最优集。相关仿真实验表明:该属性约简优化算法是高效和鲁棒的,适用于不完备、含噪音决策表的属性约简。     

水文非线性系统概念性模型及“灰色”参数识别

本文针对流域汇流非线性问题,在水功力学理论指导下,建立了一类具有“灰色”特点的流域系统非线性调蓄状态模型;并且处理了模型“灰色”参数的“离线”识别和“在线”识别以及预报等问题。最后给出了实例与检验。