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不可压扰动方程高精度对称紧致差分数值解法及应用

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空气动力学学报 1999年第3期17卷 292-298页

作者：王强傅德薰马延文中国科学院力学研究所非线性连续介质力学开放研究实验室北京100080

从粘性不可压扰动方程一阶改型形式出发，对其实现了高精度对称紧致差分离散，就导出的扰动线性特征值问题给出了一个高效双重迭代局部解法，以相同精度将特征值和特征函数同时得到。通过不可压平面Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ流时间稳定... 详细信息

从粘性不可压扰动方程一阶改型形式出发，对其实现了高精度对称紧致差分离散，就导出的扰动线性特征值问题给出了一个高效双重迭代局部解法，以相同精度将特征值和特征函数同时得到。通过不可压平面Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ流时间稳定性算例详细对比显示了算法良好的谱分辨能力和较弱的网格依赖性，并结合复矩阵广义特征值隐式单位移ＱＺ算法获取了一个新的扰动特征值谱计算结果。

关键词：稳定性对称紧致差分粘性不可压扰动方程

DNS OF TRANSITION AND TURBULENCE IN COMPRESSIBLE FLAT PLATE BOUNDARY LAYER

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DNS OF TRANSITION AND TURBULENCE IN COMPRESSIBLE FLAT PLATE ...

Direct numerical simulation of shock/turbulent boundary layer interaction in a supersonic compression ramp

第十二届全国计算流体力学会议

作者： Fu Dexun, ma yanwen, Gao Hui LNM Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080,

＜正＞The spatially evolving compressible turbulent flat-plate boundary layer is simulated numerically with the compressible Navier-Stokes equations which are discretized with a fifth order accurate upwind compact difference approximation for the convection terms, sixth order symmetrical compact difference approximation for the viscous terms, and a three stage R-K method for time derivatives. For improving the resolution of the solutions the scheme is discretized on non-uniform mesh with fine mesh grid near the wall. For accelerating the transition process a disturbance with periodic suction and blowing is given on the upstream wall. The DNS results for flat-plate boundary layer flow from laminar through transition to fullydeveloped turbulent flow for incoming mach number M∞= 2.2 are presented. The effect of

关键词：

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2010年第9期53卷 1651-1658页

作者： LI XinLiang1,FU DeXun2,ma yanwen2 & LIANG Xian1 1 Key Laboratory of High Temperature Gas Dynamics,Institute of Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China 2 The State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics,Institute of Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of High Temperature Gas Dynamics Institute of Mechanics Beijing China (GRID:grid.9227.e) (ISNI:***) Chinese Academy of Sciences The State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics Institute of Mechanics Beijing China (GRID:grid.9227.e) (ISNI:***)

A direct numerical simulation of the shock/turbulent boundary layer interaction flow in a supersonic 24-degree compression ramp is conducted with the free stream mach number *** blow-and-suction disturbance in the upstream wall boundary is used to trigger the *** the mean wall pressure and the velocity profiles agree with those of the experimental data,which validates the *** turbulent kinetic energy budget in the separation region is *** show that the turbulent production term increases fast in the separation region,while the turbulent dissipation term reaches its peak in the near-wall *** turbulent transport term contributes to the balance of the turbulent conduction and turbulent *** on the analysis of instantaneous pressure in the downstream region of the mean shock and that in the separation bubble,the authors suggest that the low frequency oscillation of the shock is not caused by the upstream turbulent disturbance,but rather the instability of separation bubble.

关键词： compression ramp shock/turbulent boundary layer interaction direct numerical simulation shock oscillation

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平面可压基频涡卷非线性演化行为数值研究

力学学报 2001年第1期33卷 1-10页

作者：王强傅德薰马延文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

采用高精度迎风／对称紧致混合差分算法，对可压自由剪切层转捩区中的几种典型展向大尺度涡作用型态进行了直接数值模拟．通过施加给定来流条件下的线性最不稳定动性基频扰动及其亚谐扰动，以被动守恒标量技术给出了基频涡卷的饱和、... 详细信息

采用高精度迎风／对称紧致混合差分算法，对可压自由剪切层转捩区中的几种典型展向大尺度涡作用型态进行了直接数值模拟．通过施加给定来流条件下的线性最不稳定动性基频扰动及其亚谐扰动，以被动守恒标量技术给出了基频涡卷的饱和、撕裂、融合以及三涡对并等细节结构．分析显示，亚谐扰动相差是促生基频涡卷不同非线性演化过程的重要因素之一，可对扰动能量的发展变化，以及剪切层厚度和混合效率产生直接影响．计算结果同实验流动显示图像十分相似，表明了主导线性扰动的非线性耦合效应与一些实际涡作用行为间的内在联系．

关键词：可压剪切层平面可压基频涡卷非线性演化线性扰动数值模拟 Navier-Stokes方程

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捕捉激波的群速度控制方法

空气动力学学报 2014年第5期32卷 575-580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

回顾及综述了群速度控制方法基本原理、发展过程及最新进展。群速度控制方法是通过控制色散误差以捕捉间断的一种数值方法。该方法通过在间断两侧采用不同色散类型的格式,将数值波的传播压制在间断附近,避免数值振荡向周围扩散,从而达... 详细信息

回顾及综述了群速度控制方法基本原理、发展过程及最新进展。群速度控制方法是通过控制色散误差以捕捉间断的一种数值方法。该方法通过在间断两侧采用不同色散类型的格式,将数值波的传播压制在间断附近,避免数值振荡向周围扩散,从而达到抑制数值振荡的效果。该方法主体上采用数值色散抑制振荡,实际使用中仅需补充较低水平的数值耗散就可将振荡压制在可接受的范围内。因而群速度控制格式的总体耗散水平较低,易于实现小尺度波的高分辨率捕捉,是复杂流动高分辨率数值模拟的有效方法。

关键词：群速度控制格式激波捕捉格式高分辨率色散耗散

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万核级可扩展CFD软件及应用

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第S1期39卷 67-70页

作者：梁贤李新亮傅德薰马延文中国科学院力学研究所北京100190

介绍了超级计算机在国民生产中的作用和意义,重点展示了自主研发的可扩展大规模计算流体力学软件(CCFD)的结构及其在直接数值模拟(DNS)复杂流动问题中的应用.分析了CCFD核心计算模块CCFD-Hoam在不同构架的超级计算机中的并行加速比,结... 详细信息

介绍了超级计算机在国民生产中的作用和意义,重点展示了自主研发的可扩展大规模计算流体力学软件(CCFD)的结构及其在直接数值模拟(DNS)复杂流动问题中的应用.分析了CCFD核心计算模块CCFD-Hoam在不同构架的超级计算机中的并行加速比,结果表明在万核级并行计算规模下,CCFD-Hoam的并行效率仍可以达到80%以上,具有较强的并行加速能力.利用CCFD-Hoam,在万核级并行计算规模下,首次对RAE2822翼型绕流和强冷却壁面条件且马赫数等于8的平板绕流做了高精度DNS计算,并给出精细的湍流场结构,结果表明CCFD-Hoam适用于近翼面复杂流场的高分辨DNS计算.

关键词：超级计算加速比复杂流动直接数值模拟湍流

High-performance Pt catalysts supported on hierarchical nitrogen-doped carbon nanocages for methanol electrooxidation

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Chinese Journal of Catalysis 2016年第7期37卷 1149-1155页

作者：蒋湘芬王学斌沈丽明吴强王秧年马延文王喜章胡征南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室中国江苏南京210023 日本国立材料研究所国际纳米结构材料研究中心日本筑波3050044

Hierarchical nitrogen-doped carbon nanocages （hNCNC） with large specific surface areas were used as a catalyst support to immobilize Pt nanoparticles by a microwave-assisted polyol method. The Pt/hNCNC catalyst with 20 wt% loading has a homogeneous dispersion of Pt nanoparticles with the average size of 3.3 nm, which is smaller than 4.3 and 4.9 nm for the control catalysts with the same loading supported on hierarchical carbon nanocages （hCNC） and commercial Vulcan XC-72, respec- tively. Accordingly, Pt/hNCNC has a larger electrochemical surface area than Pt/hCNC and Pt/XC-72. The Pt/hNCNC catalyst exhibited excellent electrocatalytic activity and stability for methanol oxidation, which was better than the control catalysts. This was attributed to the en- hanced interaction between Pt and hNCNC due to nitrogen participation in the anchoring function. By making use of the unique advantages of the hNCNC support, a heavy Pt loading up to 60 wt% was prepared without serious agglomeration, which gave a high peak-current density per unit mass of catalyst of 95.6 ma/mg for achieving a high power density. These results showed the potential of the Pt/hNCNC catalyst for methanol oxidation and of the new hNCNC support for wide applications.

关键词： Methanol oxidationFuel cellsPlatinum catalystHierarchical nitrogen-doped carbon nanocagesHigh performance

Numerical Simulation of Shock-Interface Interaction With Modified Compact Scheme

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Numerical Simulation of Shock-Interface Interaction With Mod...

DIFFERENCE SCHEMES ON NON-UNIFORM MESH AND APPLICATION

第十一届全国计算流体力学会议

作者： Fu Dexun ma yanwen,, Lab. Of Nonlinear Mechanics, Insritute of Mechanics, CAS.. Beijing 100080, fudx@***

＜正＞ A modified fourth order accurate compact scheme with group velocity control（GVC） is developed. The scheme is high order accurate with less stencil, simple, less computer consuming, and can capture the shocks with high cross pressure ratio and the contact discontinuity with high density ratio. Numerical experiments show the efficiency of the method. The high order accurate method is used to simulate Richtmyer-Meshkov （R-M） instability driven by cylindrical shocks. The numerical results for interaction of cylindrical shocks with cylindrical interface with small disturbance are presented. The behavior of R-M instability is studied.

关键词： Group Velocity Control Shock-Interface Interaction

来源： cnki会议评论

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DIFFERENCE SCHEMES ON NON-UNIFORM MESH AND APPLICATION