空气重介质流化床的双流体模型及其数值验证

为了研究空气重介质流化床的分选机理，用双流体方法建立了描述空气重介质流化床的模型方程组，给出了模型中各项的物理意义，确定了模型参数，使用控制容积有限差分方法将模型方程离散化，求解方程采用迭代方法，并计算了空气重介质流化床的密度分布，其结果与实验吻合，验证了模型的正确性。     

有限差分法解能量本征方程

为研究和发展薛定谔方程的数值计算方法,本文将有限差分法应用到量子力学求解薛定谔方程本征值问题.在直角坐标系中,对能量本征方程的一般形式进行有限差分解析,并建立相应的差分格式.以一维、二维、三维各向同性谐振子为例,介绍了求解本征值问题差分格式的建立,并进行了编程计算。结果表明有限差分法计算结果相当精确,在量子力学计算和教学中具有广泛的应用前景.     

一类非线性反应扩散方程的数值解法

建立了一个用于求解一类非线性反应扩散方程的有限差分方法,在空间和时间方向上该方法分别具有四阶和二阶精度．建立了一个单调迭代算法用于求解非线性格式,讨论了数值解的收敛性．     

纯对流流体数值仿真越界求解方法对比

对于阶梯形标量场的纯对流传递,采用有限容积法离散控制方程,采用Gauss-seidel法进行迭代求解,采用延迟修正增加迭代过程的稳定性。通过不同格式离散对流项得到的计算结果可以看到:一阶迎风格式计算结果精度太低,中心差分格式的结果发生振荡,二阶迎风和QUICK格式精度较高,但会产生越界现象。高阶有界组合格式计算精度高,且具有有界性。     

频率—空间域有限差分正演迭代法实现

频率域正演是频率域全波形反演的基础,此外它更适用于在处理介质参数与频率有关的问题。为了更高效地实现频率域正演,本文利用有限差分算子离散频率域—空间域波动方程,频率域正演转化为大型稀疏矩阵线性方程组的求解问题,以广义最小残差法实现频率—空间域有限差分正演迭代。与频率—空间域有限差分正演直接法相比,频率—空间域有限差分正演迭代法所需的储存空间小的特点,而两者的模拟精度和耗费时间相当。随着频率域正演的发展,数据维数越来越大,计算所需的储存空间面临极大的挑战,而迭代法能很好地解决这一问题。     

流体动压轴承Reynolds方程的求解及其承载能力的计算

本文采用有限差分方法将Reynolds方程离散化,应用超松弛迭代求解轴承的压力分布,并阐述了计算流体动压轴承静特性的过程和应该注意的问题,以包角180°的轴承为例,分析了各种因素对轴承承载能力的影响。     

泊松方程四阶有限差分迭代算法

首先建立Poisson方程的四阶有限差分格式,然后提出求解Poisson方程的一种新Jacobi型迭代算法,新算法与经典的Jacobi方法一样具有并行性,并给出了新算法的收敛性分析.数值实验表明,新算法比经典Jacobi方法收敛快,精度高,达到同等误差精度所需迭代次数和时间均为经典Jacobi方法的50%.     

混流式水轮机转轮紊流流场的计算机仿真

基于雷诺时均N-S方程和Realizablek-ε紊流模型,采用有限体积法,在拼片式块结构化网格上建立离散方程,选择二阶中心差分及二阶迎风差分格式作为空间离散格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散.用全隐式多网格耦合技术求解离散方程.用CFX-TASCflow流体流动分析软件,对一个混流式模型转轮进行了三维非定常紊流计算,数值模拟了转轮内部三维紊流流场,得出了设计工况下的三维流场分布.应用计算机仿真技术对转轮进行流态分析,可以减少模型试验的次数,提高转轮的性能,从而缩短设计周期,降低成本.     

非均匀组织医学超声非线性传播仿真

为了实现仿真医学超声波在非均匀组织中的传播过程,建立超声非线性传播计算模型.由软组织中一阶非线性波动方程推导得出"声压-质点振动速度"耦合超声非线性波动方程以降低求解复杂度.采用k空间方法对非线性波动方程组求解,在保证数值计算精度的同时降低计算的内存占用量和计算时间.通过与一维问题的解析解和二维问题的时域有限差分(FDTD)求解结果对比,验证所述模型的精度.在空间采样率为声波波长的1/9、Courant-Friedrichs-Lewy(CFL)数为0.3的情况下,所述模型的平方误差为0.012 5%,而时域有限差分方法(FDTD)的平方误差为42.5%.利用体腹壁组织数字模型,进行医学超声谐波成像仿真,验证谐波成像较基波成像能够提高深部组织区域的图像质量.     

混流式水轮机转轮紊流流场的计算机仿真

基于雷诺时均N—S方程和Realizable k-ε紊流模型,采用有限体积法,在拼片式块结构化网格上建立离散方程,选择二阶中心差分及二阶迎风差分格式作为空间离散格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散．用全隐式多网格耦合技术求解离散方程．用CFX-TAScflow流体流动分析软件,对一个混流式模型转轮进行了三维非定常紊流计算,数值模拟了转轮内部三维紊流流场,得出了设计工况下的三维流场分布．应用计算机仿真技术对转轮进行流态分析,可以减少模型试验的次数,提高转轮的性能,从而缩短设计周期,降低成本．     

基于B样条曲面的牙齿表面三维建模算法研究

牙齿的几何建模在医学上有着十分重要的应用价值,常见的三维牙齿建模通常是基于图像的离散网格模型,不利于进一步数学处理。该文基于散乱的牙齿表面数据,通过对数据分割和参数化,构造多张B样条曲面整体拟合方程,利用最小二乘方法,求得G1光滑连接的B样条三维牙齿表面模型。该文用实例说明牙齿表面的三维重建过程。     

基于微分求积法的三维非恒定、不可压N-S方程的数值计算模型

采用SIMPLE算法与用高阶多项式来逼近的微分求积法（PDQ）结合，建立了在非交错网格系统上求解三维、非恒定、不可压、原始变量形式Navier-Stokes方程的计算方法．在本算法中，流动控制方程中的空间导数用PDQ法进行离散，流动控制方程以SIMPLE算法的思想进行求解；并提出了在非交错网格系统中保证在边界上满足连续性方程以及补充压力校正方程的边界条件的方法．     

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。     

Study on complicated solid modeling and Cartesian grid generation method

A Cartesian grid generation method is developed in this study.Two kinds of solid modeling methods,CSG and STL models,are used for complicated solid modeling.The staircase boundary approximation is implemented to handle irregular geometries and the computational domain is discretized using a regular Cartesian grid.Using the edge-based integral slice algorithm,the models are sliced with a set of parallel planes to generate 2D slices information.The scan line filling technique is used to achieve grid generation after slicing.Two grid generation examples with a CSG model and a STL model are given to test the capability of the grid generation method.For grid displaying,a method is proposed to remove the hidden surfaces fasten based on the topology of orthogonal hexahedral grids.The parallelization of grid displaying is achieved by employing multi-threaded parallel technique.Parallel test results show that the parallel algorithm has the absolute advantage on speed compared to the serial algorithm.     

基于典型故障类型的分布式光伏并网对电压稳定性的影响

为了准确分析分布式光伏并网对电压稳定的影响,针对光伏阵列,给出了一种基于实时数字仿真仪(RealTime Digital Simulator,RTDS)软件平台的光伏并网建模方法.介绍了光伏发电的原理,对分布式光伏并网系统接入电网的方法进行了详细分析和研究.然后,基于光照强度和环境温度在RTDS软件平台上搭建了一个光伏发电并网模型,对光伏并网系统进行了仿真研究.仿真结果表明,不同的系统故障状态下,光伏并网对公网侧和并网侧电压稳定性的影响不同.     

二维弹性波方程频率空间域有限差分正演研究

时间空间域有限差分正演模拟方法比较成熟,但是,该方法存在截断误差,并且该误差会随着计算量的增加不断累积。而频率空间域有限差分正演模拟方法是对空间网格后的所有网格点按照频率切片进行整体求解方程组,计算的误差被分配到了每一个网格点上。因为每个频率切片是单独计算的,不存在累积的舍入误差。推导了二维弹性波方程频率空间域的最优化旋转有限差分格式,通过模型的正演模拟试算,验证了频率空间域有限差分方法算法的有效性。     

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     

基于二维人脸图像的三维建模研究

针对目前三维人脸建模方法存在的不足,在分析了网格重采样方法的基础上,提出了一种改进的基于模板的网格重采样方法.首先对人脸的重要特征点大致定位,自动将人脸划分为36个分块,初步建立三维人脸间的对应关系;然后使用重采样的方法,得到具有规则拓扑结构的人脸特征点,建立较为精细的中性人脸模型.经实验证明,该方法能够在较短时间内实现对中性三维人脸的建模,同时对高维模型进行了网格简化.     

Simulation of dike-break processes in the Yellow River

Although dike-break and dam-break processes have similar unsteady and discontinuous hydrodynamic characteristics, there are significant differences. In general, dam-break simulations focus on the flood discharge, whereas dike-break simulations are required to provide detailed information on the hydraulic and breach evolution processes, such as pit-scour and breach-expansion. In order to overcome the difficulties inherent in applying existing dam-break models to dike-breaks, this paper presents an integrated model that combines the shallow water, sediment transport, riverbed deformation and breach-expansion equations. A Godunov-type finite volume method is used for the flow simulation, based on a fixed quadtree grid system. The hydro-dynamic aspects of the model are validated for an idealized rectangular dam break. A representative reach in the Yellow River is selected at a location where there is a significant risk of a dike-break, and full-scale topographic and hydrologic data are available. Typical di     

分布式能源系统与电网的区域合作仿真

电网对分布式能源系统的态度很大程度上是出于利益的考虑,如果能够实现双赢,则二者共同合作满足区域用电将是缓解能源危机和供电压力的有效途径.应用Agent技术,将分布式能源系统和电网看作区域内的两类Agent,以实现各自预期利润为目标建立区域合作仿真模型,通过“调整策略—实现利润”的迭代过程获取二者双赢的边界条件及合作轨迹...