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曲线坐标下平面二维水流计算的代数应力湍流模型

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水利学报 2005年第4期36卷 383-390页

作者：沈永明吴修广郑永红大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 浙江省水利河口研究院浙江杭州310020 中国科学院广州能源研究所广东广州510070

本文对浅水流动的控制方程进行坐标变换,导出了非正交曲线坐标下平面二维水流计算的代数应力模型公式,建立了非正交曲线坐标下平面二维水流计算的代数应力湍流模型。采用实验室连续弯道进行流场验证,给出了速度场、湍流动能、湍流动能... 详细信息

本文对浅水流动的控制方程进行坐标变换,导出了非正交曲线坐标下平面二维水流计算的代数应力模型公式,建立了非正交曲线坐标下平面二维水流计算的代数应力湍流模型。采用实验室连续弯道进行流场验证,给出了速度场、湍流动能、湍流动能耗散率和各应力的分布图,比较了本模型与k ε模型的湍流动能和湍流动能耗散率在各断面上的分布,结果显示了本模型定量上的正确性。

关键词：曲线坐标代数应力湍流模型 SIMPLEC算法连续弯道

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复杂电磁边界下基于曲线坐标的保角变换法

西安交通大学学报 2016年第2期50卷 43-47页

作者：张婧思苗英恺刘晓波张安学西安交通大学电子与信息工程学院西安710049 濮阳职业技术学院河南濮阳457000

针对具有复杂几何边界条件的二维均匀微波传输线中电磁场难以解析求解从而造成其设计困难的问题,提出了一种基于曲线坐标的保角变换法(CMM)。该方法基于二维传输线的横电磁场(TEM)模型。首先利用保角变换将复杂传输线的边界曲线映射为... 详细信息

针对具有复杂几何边界条件的二维均匀微波传输线中电磁场难以解析求解从而造成其设计困难的问题,提出了一种基于曲线坐标的保角变换法(CMM)。该方法基于二维传输线的横电磁场(TEM)模型。首先利用保角变换将复杂传输线的边界曲线映射为简单传输线的边界曲线,建立复杂边界传输线的曲线坐标;然后利用曲线坐标把复杂边界传输线所满足的麦克斯韦方程转换到简单边界传输线中,形成两种传输线间的电磁映射;最后论证了两种传输线间电荷、电位分别对应相等,由此得到了与传输特性紧密相关的复杂传输线的电容,进而用以指导传输线的设计。由于以电位为中间量的传统保角变换计算较为复杂,采用CMM方法直接从场出发,省去了关于电位的中间计算过程,简化了计算过程。仿真结果表明,不同尺寸下同轴线特征阻抗仿真值与理论值吻合得很好,验证了CMM方法的正确性。

关键词：微波传输线曲线坐标保角变换麦克斯韦方程

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非正交曲线坐标湍流族流的数值模拟

南京航空航天大学学报 1994年第2期26卷 222-229页

作者：赵坚行刘全忠秦艳南京航空航天大学动力工程系

对锥形燃烧室的冷态流场进行了数值模拟，采用Ｔｈｏｍｐｓｏｎ的非正交贴你坐标系统，用坐标变换的方法处理锥形燃烧室曲线壁面边界，用ＳＩＭＰＬＥ算法求解连续方程和Ｎ－Ｓ方程。亲流模型采用工程上常用的ｋ－ε模型。还运用贴体坐... 详细信息

对锥形燃烧室的冷态流场进行了数值模拟，采用Ｔｈｏｍｐｓｏｎ的非正交贴你坐标系统，用坐标变换的方法处理锥形燃烧室曲线壁面边界，用ＳＩＭＰＬＥ算法求解连续方程和Ｎ－Ｓ方程。亲流模型采用工程上常用的ｋ－ε模型。还运用贴体坐标系统数值研究了不同旋流数和不同进口紊流动能对湍流旋流流动的影响，并与实验结果相比较获得较满意的结果，对新型燃烧室的设计提供了理论依据。

关键词：数值计算曲线坐标湍流流动

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曲线坐标系下三维水动力模型求解新方法

排灌机械工程学报 2014年第4期32卷 333-342页

作者：吴卫国沈露予薛世峰中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266555 南京信息工程大学海洋科学学院江苏南京210044

为求解三维水动力模型的高精度数值计算,设计了一种在曲线坐标系下求解的新方法.对ξ,η和ζ共3个方向的空间导数分别采用高精度的紧致有限差分以及非线性项的迎风紧致有限差分格式,时间积分则采用四阶修正Runge-Kutta显式格式.为了验... 详细信息

为求解三维水动力模型的高精度数值计算,设计了一种在曲线坐标系下求解的新方法.对ξ,η和ζ共3个方向的空间导数分别采用高精度的紧致有限差分以及非线性项的迎风紧致有限差分格式,时间积分则采用四阶修正Runge-Kutta显式格式.为了验证该算法求解曲线坐标系下三维水动力模型的正确性,选取与De Vriend的180°弯道水槽试验相同的物理参数进行数值试验,计算出水位、流速分布等,并将计算结果与De Vriend的试验值以及先前采用SIMPLEC法获得的数值结果进行了对比分析.结果发现:文中创建的高精度算法获得的数值解比SIMPLEC法计算的数值结果更符合试验值,通过算法定量计算得到的平均速度值与试验测量值之间产生的最大相对误差约为3%.说明构建的高精度紧致有限差分算法来数值求解三维水动力问题是可行的、合理的,为天然河道、明渠以及湖泊等水动力计算提供参考依据.

关键词：紧致有限差分水动力模型曲线坐标 Runge-Kutta格式

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任意曲线坐标系下二维浅水方程的数值模拟

排灌机械工程学报 2012年第5期30卷 598-602页

作者：吴卫国薛世峰中国石油大学(华东)工程力学系山东青岛266555

采用拟合边界曲线的方法来构造天然河道、湖泊、港口河口以及海湾的复杂边界问题,建立任意正交曲线网格以克服由于复杂边界而引起的计算困难.在此基础上,推导出任意曲线坐标系下的二维浅水方程、湍流动能方程和湍流动能耗散方程;应用有... 详细信息

采用拟合边界曲线的方法来构造天然河道、湖泊、港口河口以及海湾的复杂边界问题,建立任意正交曲线网格以克服由于复杂边界而引起的计算困难.在此基础上,推导出任意曲线坐标系下的二维浅水方程、湍流动能方程和湍流动能耗散方程;应用有限差分方法对该方程组进行数值离散,并用交错方向隐式格式实现在计算区域内对任意曲线坐标系下的二维浅水方程进行数值求解.为了验证在任意曲线坐标系下二维浅水方程数值求解方法的可靠性、正确性,以DeVriend的180°平面弯道水槽试验物理模型为例进行数值模拟,结果表明,数值计算的结果和DeVriend的试验结果相当吻合,最大绝对误差值约为10-2,因此,数值计算方法合理可行,可为任意复杂边界的天然河道、湖泊等水域的水动力研究提供有效的计算方法.

关键词：浅水方程曲线坐标交错方向隐式格式复杂边界数值模拟

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曲线坐标系下瞬态波的高精度开路边条件

水动力学研究与进展（A辑） 1994年第2期9卷 244-252页

作者：邹光远董智力北京大学力学系北京100871

本文就作者提出的高精度开路边条件(OBC)进一步讨论了如何给出它们在各类曲线坐标系下形式的一般方法,并给出了在平面极坐标系下,相应的一阶和二阶AOBC的具体形式。通过数值例子,同一些已有的相应OBC作了比较,从而证明了本方法的有效性。

关键词：曲线坐标自适应瞬态波开路边条件

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曲线坐标系中的分片检验条件——列式和应用

中国科学（A辑） 1992年第8期23卷 849-858页

作者：吴长春张佑启中国科学技术大学近代力学系合肥230026 香港大学土木与结构工程系

卡氏直角坐标系中的常应力分片检验条件已经得到广泛地研究,但这类条件和列式并不适用于曲线坐标系.本文建立了分片检验条件在曲线坐标中的一般形式和在正交曲线坐标中的物理分量形式.具体到轴对称问题,给出了分片检验的轴对称列式,用... 详细信息

卡氏直角坐标系中的常应力分片检验条件已经得到广泛地研究,但这类条件和列式并不适用于曲线坐标系.本文建立了分片检验条件在曲线坐标中的一般形式和在正交曲线坐标中的物理分量形式.具体到轴对称问题,给出了分片检验的轴对称列式,用来构造非协调的轴对称有限元.并提出了解决伪剪应力问题的新方法.

关键词：分片检验条件曲线坐标列式

在非交错网格上求解非正交曲线坐标系下N-S方程

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计算物理 1998年第1期15卷 96-101页

作者：朱松林王献孚陆瑞松华中理工大学激光院武汉交通科技大学

介绍一种在非交错网格上，求解非正交曲线坐标系下的流动控制方程的方法。为解决在三维非正交曲线坐标系下采用非交错网格时所遇到的压力波动问题，将一种网格界面速度插值方法进行推广，并导出了相应的计算公式。运用所建立的方法对９... 详细信息

介绍一种在非交错网格上，求解非正交曲线坐标系下的流动控制方程的方法。为解决在三维非正交曲线坐标系下采用非交错网格时所遇到的压力波动问题，将一种网格界面速度插值方法进行推广，并导出了相应的计算公式。运用所建立的方法对９０°方截面弯管流动问题进行了数值模拟。结果是令人满意的，从而表明计算方法及所开发程序的可靠性。

关键词： N-S方程曲线坐标非交错网格弯管

运用Microsoft Execl工作表进行曲线坐标计算

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测绘通报 2003年第11期 42-44页

作者：汪德才铁道部第二工程局开阳项目经理部广东开平529321

介绍利用MicrosoftExecl工作表进行曲线坐标计算的原理和方法。该计算表适用于多种类型曲线计算 ,具有视觉界面简洁直观、易于掌握使用、计算过程快速、计算结果准确无误等特点。

关键词： MicrosoftExecl 曲线坐标缓和曲线圆曲线