一种新型湍流模型与N—S方程的联合求解方法

提出了一种交错的有限体积迎风格式算法，用以联合求解ＮＳ方程与Ｋω湍流模型方程。利用Ｒｏｅ的迎风格式描述ＮＳ方程中的对流项，用三阶迎风格式描述Ｋω方程中的对流项，而所有的耗散项应用中心差分格式以使ＮＳ方程与Ｋω方程耦合。应用本算法计算了一个平板流动和一个超音速叶栅流动，得到了与经典解及解析解良好符合的计算结果。     

高阶差分格式的离散方法及其应用研究

在提出亚边界的同时，通过对包含亚边界在内的边界控制网格的细化处理，发展了以一阶迎风为基的高阶差分格式离散方法，并将该方法推广应用三阶ＱＵＩＣＫ格式和ＳＨＡＲＰ格式对液钠方腔内的热分层流动的数值模拟中，解决了应用湍流标准κ－ε模型模拟热分层流动过程中高阶差分格区隐式数值计算的收敛问题。     

基于预处理方法的流动数值分析

以预处理方法为基础,采用了有限体积法,并将高精度高分辨率迎风格式与隐式时间推进法LU－SGS格式结合,对低速到超音速范围内的流动进行数值分析。为了提高AUSMPW^＋格式的计算精度,采用了三阶MUSCL格式,为了验证本方法对低速到超音速范围内的无粘和粘性流动的数值分析效果,对几个典型算例进行了数值试验。本的数值结果与献计算结果和实验数据基本一致,表明本方法可以有效地对低速到超音速范围内的流动进行数值分析。     

求解浅水波方程的半离散中心迎风方法

提出了一种新的求解浅水波方程黎曼问题的半离散中心迎风差分方法．该方法以求解双曲守恒律方程的半离散中心迎风方法为基础,将其应用到Jin’s的界面方法中．对于源项,不是采用传统的单元均值,而是采用单元界面处的值来近似,使所得格式对稳定态的求解是均衡的．且已证明所给的二阶精度的求解格式保持水深的非负性,这一特性使其能够较好地处理干河床问题．     

粘性流体圆柱绕流的有限元模拟

对粘性流体圆柱绕流进行了数值模拟。根据三阶Taylor展开弱解的概念,在二阶分裂步Taylor-Galerkin有限元法基础上,采用时间推进和张量分析的方法推导了对流扩散通用微分方程的ETG有限元离散格式。对Reynolds数为32、102和250的粘性流体圆柱红流流场进行了数值仿真,数值模拟结果与实验结果吻合良好。表明隐含流线迎风耗散作用并具有三阶部分展开的Taylor-Galerkin有限元法稳定性好,精度较高,可用于计算包含对流扩散耦合传递动量的绕流问题及类似的流动问题。     

强对流问题数值计算的一种迎风有限元方法

采用Green定理将有限元积分方程中的对流项变量从微分算子中分离出来,从插值函数入手建立迎风格式,解决了在Galerkin有限元方法中不易引入迎风格式的问题。通过建立局部斜迎风格式及对几个典型问题的数值模拟,表明了该方法用于对大Peclet数流动及复杂区域流动的数值模拟是可行的。     

凹腔超声速燃烧室燃烧流场数值模拟

对带凹腔结构的燃烧室二维甲烷燃烧流场进行数值模拟,采用迎风三阶精度MUSCL格式求解二维含组分守恒N-S方程,湍流模型采用剪切修正的RNG κ-ε湍流模型,分别分析了凹腔不同长深比和导流槽结构对燃料燃烧的影响．对喷甲烷燃烧工况进行了计算研究,结果表明：凹腔可以提高燃烧效率,却使总压恢复系数降低;凹腔的长深比越大,燃烧效率越高,总压恢复系数越低;导流槽可以在总压恢复系数较高的情况下进一步提高燃烧效率．     

双曲方程组的二阶预估—校正型迎风差分格式

对一阶线性双曲方程组,利用一阶迎风差分格式与二阶迎风差分隐格式构造了一种预估－校正型迎风差分格式,此格式具有精度高,稳定性好以及计算简便的特性,数值计算的效果是良好的。     

翼型跨音速定常及非定常粘性绕流的数值模拟

发展了一种计算翼型跨音速定常及非定常粘性绕流的数值方法。采用ＬＵ分解隐式三阶迎风格式求解二维非定常可压ＮＳ方程组，紊流模型采用ＢａｌｄｗｉｎＬｏｍａｘ双层代数模型。计算网格采用相对翼型固定的贴体运动网格。数值模拟了ＮＡＣＡ００１２翼型的几种跨音速定常及非定常粘性绕流状态，计算结果同已有的实验数据吻合较好     

改进的迎风格式和R-K法应用于对流方程的求解

介绍了2种基于迎风格式和Runge-Kutta法而改进的微分方程差分格式,这2种格式较传统方法在稳定性方面有明显提高,此应用于求解对流方程,改进的迎风格式适用于线性对流问题,改进的R-K法可顺利计算非线性问题.     

几种迎风差分格式的稳定性分析

本文针对文献[1]中提出的二阶改进迎风差分格式及方程组情形的迎风差分格式给出稳定条件,并提出一种计算简便、稳定性较显格式更好的隐-显差分格式.     

求解一阶线性双曲偏微分方程组的高精度迎风格式

利用高精度迎风格式去解决一阶线性双曲偏微分方程组的混合边值问题,给出了误差估计.计算结果表明,高精度迎风格式具有精度高、稳定性好等特点.     

A study of parameter-free shock capturing upwind schemes on low speeds’ issues

Nowadays,the upwind schemes are in a rapid development to capture shock accurately.However,these upwind schemes’properties at low speeds,such as their reconstruction scheme dependencies,grid dependencies,and Mach number dependencies,are concerned by few people.In this paper,a systematic study on their low speeds’issues is conducted.Through a series of tests,we can find that most parameter-free upwind schemes,widely used in practice today,are not applicable to low speeds’simulations.In contrast,SLAU and SLAU2 can give reliable results.Also,the upwind scheme’s influence on the accuracy is stronger than the reconstruction scheme’s influence at low speeds.     

一阶迎风差分格式的精度问题

通过对一维线性对流方程和一维非线性对流方程的数值求解 ,对一阶迎风差分格式的精度作了较详细的分析 .当计算如悬移质泥沙、污染物等质量输移方程时 ,应避免用其离散其中的对流项 ;而当计算水流动量方程时 ,用其离散其中的对流项可以获得较高精度结论 .最后给出了算例 ,计算结果与精确解和实验符合良好     

针对一阶线性双曲方程组的二阶改进迎风格式

在高精度迎风格式的基础上，针对一阶线性双曲方程组提出一种适用的二阶改进迎风格式。此格式具有严谨高，稳定性好的特点，数值计算表明，这种格式是实用的。     

一阶迎风差分格式求解非线性对流扩散方程的精度

采用一阶迎风格式分别对一维线性对流扩散方程和非线性对流扩散方程进行了求解,检验了一阶迎风格式用于求解一维线性对流扩散方程和一维非线性对流扩散方程的适用性.多个计算算例的结果表明:一阶迎风差分格式用于求解线性对流扩散方程的结果不甚理想,但用于求解非线性对流扩散方程时能获得相当精度.工程计算中,该格式可用于求解水流运动方程,但不宜用于求解被水流输移的物质对流扩散方程.     

三阶鬼成像的可见度研究

鬼成像又称为关联成像，近年来受到广泛的关注，在很多领域上都具有广阔的发展前景。通过对热光三阶鬼成像进行研究，提出一种新的三阶鬼成像实验方案。通过计算三阶关联函数，导出三阶关联函数原始方案与新方案的可见度取值范围，将两种方案进行比较，分析它们的异同。结果显示，与原始方案相比较，新的成像方案能够提高成像质量和可见度，并且通过数值模拟验证了上述结论。     

空间离散格式对离心压缩机CFD计算的影响

应用CFD方法对离心压缩机气动性能进行数值计算,分别采用中心差分格式和迎风格式的空间离散格式计算了总的性能参数。分析2种格式对计算离心压缩机气动性能的影响,以便选取合适的空间离散格式,使计算值更加接近实际值。通过数据对比,在设计点附近的计算点上,使用中心格式和离散格式,两者之间的计算结果都差别不大。在小流量点计算时,使用迎风格式更容易让CFD计算收敛;在大流量点计算时,使用中心格式更容易让CFD计算收敛。     

关于对流扩散方程第二逆风格式的精度的讨论

本文对对流扩散方程采用第二逆风格式离散对流项,并应用交替方向隐式格式方法来求解的空间与时间的精度进行了分析讨论,纠正了一些欠妥的结论,并对封闭空间自然对流问题的状况进行了讨论,并指出可能提高空间精度的原因。