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六阶精度的群速度直接控制紧致格式及其应用

航空动力学报 2003年第1期18卷 24-31页

作者：高慧马延文傅德薰中国科学院力学研究所国家重点实验室北京100080

差分数值解产生非物理振荡的直接原因是在于非均一的波群的群速度,因此本文利用直接群速度控制的方法重新构造具有六阶精度的紧致型差分格式,以达到改善激波数值解的目的。对所构造的格式的精度及数值解随控制参数变化的行为进行了分析... 详细信息

差分数值解产生非物理振荡的直接原因是在于非均一的波群的群速度,因此本文利用直接群速度控制的方法重新构造具有六阶精度的紧致型差分格式,以达到改善激波数值解的目的。对所构造的格式的精度及数值解随控制参数变化的行为进行了分析。最后文中给出了一些典型算例,证明了文中所构造的格式具有方法简便,物理含义清楚,精度高,网格基架点小,和捕捉激波能力较强的优点。

关键词：航空、航天推进系统群速度控制紧致型格式精度高网格基架点捕捉激波

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向前台阶分离流的数值模拟

计算物理 1990年第3期7卷 355-362页

作者：王力傅德薰北京空气动力研究所邮政编码100074 中国科学院力学研究所邮政编码100080

本文利用文献[1～3]中提出的差分格式,数值求解了二维向前台阶分离流的问题。着重研究了流体粘性和流体可压缩性对流动的影响。给出M=0.2,0.8,2.3,Re=720和M=2.3,Re=72,720,7220的流动结果。在M=0.8,Re=720流动中计算结果给出了台阶后... 详细信息

本文利用文献[1～3]中提出的差分格式,数值求解了二维向前台阶分离流的问题。着重研究了流体粘性和流体可压缩性对流动的影响。给出M=0.2,0.8,2.3,Re=720和M=2.3,Re=72,720,7220的流动结果。在M=0.8,Re=720流动中计算结果给出了台阶后有一个小分离泡的现象。所得M=2.3,Re=7220的计算结果和文献[5]中的实验结果进行了比较。

关键词：分离流动数值模拟流体粘性

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流体力学数值模拟

基于直接数值模拟的可压缩湍流模型评估和改进

1993年

作者：傅德薰

来源：南通市图书馆图书汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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力学学报 2012年第2期44卷 222-229页

作者：李新亮傅德薰马延文中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190

对来流Mach数2.25和6的平板边界层湍流进行了直接数值模拟,并通过与理论、实验及他人计算结果的对比对数值结果进行了验证.基于直接数值模拟得到的湍流数据库,对常用的湍流模型进行了先验评估.评估的湍流模型有k-ε模型(包括标准k-ε模... 详细信息

对来流Mach数2.25和6的平板边界层湍流进行了直接数值模拟,并通过与理论、实验及他人计算结果的对比对数值结果进行了验证.基于直接数值模拟得到的湍流数据库,对常用的湍流模型进行了先验评估.评估的湍流模型有k-ε模型(包括标准k-ε模型、可实现的k-ε模型及低Reynolds数k-ε模型)、SA模型及BL模型.结果显示,对于Mach 2.25的平板边界层,可实现的k-ε模型及低Reynolds数k-ε模型具有较好的预测能力,而标准k-ε模型预测的湍流黏性系数偏高;SA模型在边界层内层预测准确度较高,而在外层预测值偏高.而对于Mach 6的平板边界层,k-ε模型及SA模型预测的湍流黏性系数均偏高,尤其是标准k-ε模型.对于Mach 6的平板边界层,BL模型低估了内-外层交界位置,造成湍流黏性系数预测值严重偏低.作者通过修改模型系数及内-外层交界位置对BL模型进行了修改,修改后模型预测的湍流黏性系数与DNS给出的值吻合较好.

关键词：直接数值模拟湍流模型先验评估

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用CSCM格式求解激波反射问题

空气动力学学报 1991年第2期9卷 209-217页

作者：马汉东傅德薰北京空气动力研究所中国科学院力学所

本文对Euler方程采用CSCM格式,数值求解了激波反射问题,与目前流行的交替方向隐式(ADI)格式以及总变差递减(TVD)格式的计算结果进行了比较,并作了简要分析讨论。

关键词： CSCM格式激波反射差分计算

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气动计算中的紧致格式与迎风紧致格式

计算数学 1992年第2期14卷 216-223页

作者：马延文傅德薰中国科学院力学研究所

§1.引言巨型计算机的发展为解决流体力学问题提供了强有力的手段.由于我们所面临的问题日趋复杂,在今天如何提高数值模拟精度和提高求解效率仍是计算流体力学工作者面临的重要课题. 自Beam和Warming提出隐式求解法以来,NS方程的求解... 详细信息

§1.引言巨型计算机的发展为解决流体力学问题提供了强有力的手段.由于我们所面临的问题日趋复杂,在今天如何提高数值模拟精度和提高求解效率仍是计算流体力学工作者面临的重要课题. 自Beam和Warming提出隐式求解法以来,NS方程的求解效率大为提高.此后人们在这方面作了很多工作。

关键词：气动计算紧致格式迎风紧致格式

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时间发展平面混合流的三维演化

力学学报 1998年第2期30卷 129-137页

作者：傅德薰马延文中国科学院力学研究所LNM开放实验室

采用高精度差分方法和群速度控制方法，求解三维可压缩ＮＳ方程，直接数值模拟了时间发展的平面混合流．研究了平面混合流三维拟序结构的形成及发展．给出了流动失稳后涡的卷起，相邻两涡的对并，激波的形成及发展．指出，涡对并所诱... 详细信息

采用高精度差分方法和群速度控制方法，求解三维可压缩ＮＳ方程，直接数值模拟了时间发展的平面混合流．研究了平面混合流三维拟序结构的形成及发展．给出了流动失稳后涡的卷起，相邻两涡的对并，激波的形成及发展．指出，涡对并所诱导产生的激波对三维拟序结构的形成及发展过程是重要的．

关键词：高精度方法群速度平面混合流拟序结构湍流

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嵌套式迭代法数值求解粘性可压NS方程

数值计算与计算机应用 1991年第3期12卷 131-137页

作者：马延文傅德薰北京空气动力研究所

1.引言计算技术的飞速发展为气动问题的数值模拟提供了良好的工具,虽然近年来数值方法的研究取得了很大进展,但如何提高计算效率仍是一个重要课题。显式方法计算简单,但时间步长受到很大限制,Beam和Warming提出的隐式方法提高了计算效... 详细信息

1.引言计算技术的飞速发展为气动问题的数值模拟提供了良好的工具,虽然近年来数值方法的研究取得了很大进展,但如何提高计算效率仍是一个重要课题。显式方法计算简单,但时间步长受到很大限制,Beam和Warming提出的隐式方法提高了计算效率。一般说来,隐式法对二维问题需对五对角块矩阵进行求逆,而对三维问题需对七对角块矩阵求逆,目前还没有一个好的方法直接求解这类问题,近似因式分解法使求解过程大为简化,

关键词：求解方程空气动力学计算

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群速度直接控制四阶迎风紧致格式

中国科学（A辑） 2001年第6期31卷 554-561页

作者：马延文傅德薰中国科学院力学研究所高温气体动力学开放实验室北京100080 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100080

为求解多尺度复杂流动在有限网格点的情况下高精度方法是可供选择的方法之一 ,其中紧致型格式数值解的分辨率更好 .用迎风型紧致格式计算激波时 ,数值解中仍有数值振荡产生 ,这是由于对应于不同波数之群速度不均一所致 .采用群速度直接... 详细信息

为求解多尺度复杂流动在有限网格点的情况下高精度方法是可供选择的方法之一 ,其中紧致型格式数值解的分辨率更好 .用迎风型紧致格式计算激波时 ,数值解中仍有数值振荡产生 ,这是由于对应于不同波数之群速度不均一所致 .采用群速度直接控制方法重构紧致型格式以提高捕捉激波的能力 .该方法简单 ,精度高 ,网格基架点少 .算例表明 ,这一新的方法是可行的 .

关键词：紧致型格式高分辨率激波解群速度控制