三维对流扩散方程在高雷诺数的自动迎风与斜迎风数值解

为了使三维对流扩散方程在高Reynolds数情况下保持自动迎风与斜迎风性质,在二维格式的基础上,重点分析了三维情况下具有非线性性质的对流项离散格式的构造.通过指数函数构造迎风权系数,不会形成某一个网格点的贡献绝对占优的不合理情况.在各方向流速不等时,得出主流速及其权系数.通过空间几何变换,从平面中心点拓展到边棱中点和角点,得出标准27点格式的权系数.格式包括了角点的贡献,从而保持了斜迎风性质.通过与有限分析法比较,结果表明,数值格式随Reynolds数的增大,不会蜕化为简单迎风.本方法可广泛应用于流场、温度场及水质浓度场的求解.     

三维对流扩散方程27点加权自动迎风格式蒙特卡洛解及其应用

为了研究三维对流扩散方程在高雷诺数情况下的合理解法,采用在高雷诺数情况下保持自动迎风与斜迎风特征的27点加权自动迎风格式对方程进行离散,并采用蒙特卡洛法求解;通过与一般差分法进行比较得知,该计算方法具有优势且结果较为可靠,后将其应用于高雷诺数下河流侧向和底部排污数值模拟.结果表明,27点加权自动迎风蒙特卡洛方法易于解决三维对流扩散问题,且可以接受高雷诺数的考验.该方法可以广泛应用于流体三维流动及任意曲线坐标网格.     

天然河道非定常自由面流的守恒差分格式

提出了一维非定常浅水流的一种显式守恒差分格式，适用于天然河道或水库中的溃坝洪水波的传播。数值解与解析解符合较好，实际天然梯级水库的溃坝波传播和数值实验表明，计算稳定，结果合理。     

丁坝绕流及局部冲刷坑二维数值模拟

针对以往常用的丁坝绕流流场计算方法存在的不足，建立了边界拟和曲线坐标变换下的平面二维变水深流函数-涡量数值模型。给出的坐标变换可用于三维；计算紊动扩散系数采用F分布，模型可用于变水深情况。用本文的模型，研究了单个丁坝与不同个数、不同形式的丁坝群产生的流速场与涡量场，给出涡量与局部冲刷坑范围及最大冲深部位。结果表明：计算得出的流函数、涡量、流速合乎规律；丁坝坝头处涡量较大，是形成冲坑的主要原因。方法较通常紊流模型及原参数解简便，为丁坝绕流及局部冲刷坑的数值模拟，开辟了一条新途径。     

固体颗粒的群体沉降速度分析

从流体力学原理出发，数值模拟非均匀沙随机分布对流场的影响，推导出固体颗粒群体沉速的理论解。该公式不仅量纲和谐，浓度变化不超过极限浓度值，能反映含沙量与非均匀沙级配变化对群体沉速的影响，而且可避免其它公式量纲不和谐，计算中出现负值或降得过快的缺点。采用黄河实测资料对该公式进行了验证，计算结果与实测资料基本符合。     

岐江河数值模拟的图形显示

从计算机图形学出发，介绍了水力数值模拟中图形显示在数据处理方面的应用。以目前工程界常用的Ａｕｔｏｄｅｓｋ和Ｆｏｒｔｒａｎ系列软件为工具，分别实现了数值计算中静态和动态图形的显示。结合岐江河数值模拟，给出了一个通用程序组及其图形显示的实例。     

不规则游动网格的蒙特卡罗方法

本文首次提出了用于求解复杂边界水动力学问题的不规则游动网格的蒙特卡罗方法，给出了相应的随机游动模型及其证明，并通过实例计算加以验证。计算表明，本文方法的结果与有限元法的结果吻合很好，新方法是正确可行的，计算精度与规则游动网格相比有明显的提高。     

岭澳核电站岭下水库溃坝洪水的数值模拟

基于非恒定流理论，采用一维与二维结合的数学模型全过程、全区域地模拟岭澳核电站岭下水库溃坝洪水的下泄过程及向下游的演进过程，分析了溃坝洪水对厂址及一期核岛的影响。     

溢流面陡坡段上紊流边界层数值分析

本文论述了溢流面上紊流边界层问题,采用k-ε二方程模型,并通过坐标变换将发展的边界层变为一个规则的矩形区域;最后用有限控制体积法和伽略金有限元法对变换后的方程进行数学离散并求解。通过两个计算实例,获得速度分布、边界层厚度、紊动动能变化。水面线形状、平板及曲面边界层等资料,除紊动动能缺少实际资料验证外,其它计算均与试验结果符合良好。     

摻气紊动水流基本方程式的应用

原作者将流体力学基本方程推广应用于两相紊流,分析了高速掺气水流的特性,从而得到一些有意义的結論.据所知国內外沿着这一方向进行工作尚是新近十年来的事情.这一理論基础是比較严謹的.閱讀原文之后,有一些想法提出如下: (一)关于掺气紊流基本方程如文中正确指出:掺气紊流是水、气摻混的两相流.因而,对基本方程是用混合之两相流来考虑,还是水、气相分开考虑?