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气动力学基本方程中的粘性项在非正交曲线坐标系内展开式的简化

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应用数学和力学 1987年第1期 87-94页

作者：王仲奇康顺哈尔滨工业大学

采用任意曲线坐标系可使具有复杂边界的流场计算大大地简化,并且可提高计算精度。所以,将气体动力学基本方程中的粘性项(粘性力、粘性应力作功率和消散函数)在该座标系中展开显得十分必要。然而,适用于变粘性系数可压流体的粘性项展开... 详细信息

采用任意曲线坐标系可使具有复杂边界的流场计算大大地简化,并且可提高计算精度。所以,将气体动力学基本方程中的粘性项(粘性力、粘性应力作功率和消散函数)在该座标系中展开显得十分必要。然而,适用于变粘性系数可压流体的粘性项展开式由几十项甚至上百项组成。本文经过量阶分析将粘性项展开式进行了大大地简化。

关键词：粘性力非正交曲线坐标系粘性系数输运系数(流体力学) 矩阵式展开式量阶基本方程气动力学

逆风因子法在非正交曲线坐标系中解不可压N-S方程中的应用

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航空动力学报 1986年第1期 82-84+96页

作者：王立成张惠民南京航空学院

所谓的逆风因子法就是分别用二阶精度公式计算出对流项和扩散项的贡献,然后按此两项贡献的比值来确定一个逆风因子,来保证对流扩散方程数值解的精度和稳定性。这种逆风因子法是作者在用有限元素法解不可压N-S方程中提出来的。本文将逆... 详细信息

所谓的逆风因子法就是分别用二阶精度公式计算出对流项和扩散项的贡献,然后按此两项贡献的比值来确定一个逆风因子,来保证对流扩散方程数值解的精度和稳定性。这种逆风因子法是作者在用有限元素法解不可压N-S方程中提出来的。本文将逆风因子法应用于在非正交曲线坐标系中用有限差分法解不可压N-S方程。

关键词：非正交曲线坐标系 N-S 方程因子法不可压

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水生植物对河道形态影响的三维湍流模型

水利学报 2010年第2期40卷 127-133页

作者：刘诚沈永明珠江水利科学研究院广东广州510611 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

植被是河床和河岸稳定性指标中的一个重要参数,它主要通过影响水流结构进而影响河道的形态。本文建立曲线坐标系下的三维湍流模型研究水生植物对河道形态的影响,在水流控制方程中加入植物阻力项和植物密度项来描述水生植物对水动力特性... 详细信息

植被是河床和河岸稳定性指标中的一个重要参数,它主要通过影响水流结构进而影响河道的形态。本文建立曲线坐标系下的三维湍流模型研究水生植物对河道形态的影响,在水流控制方程中加入植物阻力项和植物密度项来描述水生植物对水动力特性的贡献,通过泥沙质量守恒方程求解河道变形,在适体网格中求解模型的控制方程。应用该三维模型数值模拟了矩形水槽内两侧交替布置的非淹没刚性植物对水流结构的影响以及梯形河道内两侧交替布置的非淹没刚性植物对河道形态的影响,数值计算结果与实测结果吻合良好。

关键词：三维湍流模型非正交曲线坐标系水生刚性植物河道形态崩岸床面变形水流结构

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三维自由曲面上特殊点的自然基本矢量

工程热物理学报 2009年第8期30卷 1315-1318页

作者：韩凤琴李龙祥沈娜久保田乔华南理工大学电力学院广东广州510640

冲击式水轮机的水斗是具有三维自由曲面的几何体,在曲面贴体网格(BFG)上,为了正确分析冲击式水轮机的流动,有必要引用非正交曲线坐标系。本论文介绍了如何得到边界贴体网格点的自然基本矢量g。在计算基本矢量的过程中,对三个特殊点进行... 详细信息

冲击式水轮机的水斗是具有三维自由曲面的几何体,在曲面贴体网格(BFG)上,为了正确分析冲击式水轮机的流动,有必要引用非正交曲线坐标系。本论文介绍了如何得到边界贴体网格点的自然基本矢量g。在计算基本矢量的过程中,对三个特殊点进行了研究。对这些点的自然坐标矢量运用对角线进行了重新定义,计算后得到了理想的计算结果。

关键词：冲击式水轮机曲面贴体网格非正交曲线坐标系自然基本矢量特殊点

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机身边界层控制研究

航空学报 2004年第2期25卷 117-120页

作者：朱国祥唐登斌南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016

对带壁面抽吸的三维可压缩机身边界层控制进行了计算研究。采用了非正交曲线坐标系边界层方程,通过修改矢量流函数关系式,将壁面法向速度转变成为控制方程的一个可调参数,从而消除了边界条件与方程未知参量之间的非线性耦合;所发展的横... 详细信息

对带壁面抽吸的三维可压缩机身边界层控制进行了计算研究。采用了非正交曲线坐标系边界层方程,通过修改矢量流函数关系式,将壁面法向速度转变成为控制方程的一个可调参数,从而消除了边界条件与方程未知参量之间的非线性耦合;所发展的横向分段推进数值技术,可用于计算横流速度在横向多次反号的复杂边界层流动;设计不同的壁面抽吸系数分布,以研究边界层控制对多种边界层特性的影响。结果表明:壁面抽吸对边界层的控制效果是显著的,合理的抽吸分布能有效地减小机身阻力。

关键词：边界层控制机身三维可压缩流非正交曲线坐标系

在曲线坐标系中流线曲率法与有限差分法的比较

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哈尔滨科学技术大学学报 1983年第1期 41-56页

作者：李贵林王仲奇徐文远哈尔尔工业大学

本文独立地导出了用于非正交曲线坐标系中的流线曲率法的主方程,编制了计算机程序;对同一个透平级,分别用流线曲率法及有限差分法进行了计算。计算结果表明,用两种方法求解得到的气流参数沿叶高的分布规律基本上是一致的。将所需要的计... 详细信息

本文独立地导出了用于非正交曲线坐标系中的流线曲率法的主方程,编制了计算机程序;对同一个透平级,分别用流线曲率法及有限差分法进行了计算。计算结果表明,用两种方法求解得到的气流参数沿叶高的分布规律基本上是一致的。将所需要的计算机存储量,计算时间,计算精度和最优化设计的适用性等项目进行比较后,我们可以说,流线曲率法和有限差分法各有其优点和不足之处。因此不能认为其中一种比另一种绝对优越,从实用者观点看,两种方法都是有效的三元流动计算方法。

关键词：流线曲率法矩阵线松弛法气动计算数值解数学分析非正交曲线坐标系差分法数值天气预报有限差分法静叶栅积分微分方程主方程流体流动三元流动计算方法动叶栅

ECOM模式的改进及在长江河口、杭州湾及邻近海区的应用

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海洋与湖沼 2003年第4期34卷 364-374页

作者：朱建荣朱首贤华东师范大学河口海岸国家重点实验室上海200062

基于原正交ECOM(EstuarineCoastalandOceanModel)模式 ,把它改进为非正交曲线坐标系下模式 ,以较好地拟合河口海岸岸线的变化 ,有效提高局部空间分辨率 ,提高计算速度和精度 ;应用预估修正法提高模式的稳定性 ;扣除局域平均密度层结提... 详细信息

基于原正交ECOM(EstuarineCoastalandOceanModel)模式 ,把它改进为非正交曲线坐标系下模式 ,以较好地拟合河口海岸岸线的变化 ,有效提高局部空间分辨率 ,提高计算速度和精度 ;应用预估修正法提高模式的稳定性 ;扣除局域平均密度层结提高σ坐标系下斜压压强梯度力的计算精度 ;采用Euler Lagrange方法改进物质输运方程中的平流项计算方法。数值试验结果证明以上 4种方法有效地提高了模式的计算精度。把改进的模式应用于长江河口、杭州湾及邻近海区 ,模拟结果与观测资料较为一致。改进后的模式可更好地应用于河口海岸的研究中。

关键词：长江河口杭州湾 ECOM模式非正交曲线坐标系预估修正法 Euler-Lagrange方法模式改进动力学

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关于无限棒束间流动和传热特性的数值研究

核科学与工程 1996年第4期16卷 307-315页

作者：蒋莉沈孟育清华大学工程力学系

应用非线性ｋε湍流模式，采用非正交曲线坐标系下求解三维ＮＳ方程的非交错网格有限体积方法，数值模拟了充分发展条件下，三角形排列无限棒束间通道内，不同的几何参数（Ｐ／Ｄ），雷诺数（Ｒｅ）下的流动和传热问题。给出了不同... 详细信息

应用非线性ｋε湍流模式，采用非正交曲线坐标系下求解三维ＮＳ方程的非交错网格有限体积方法，数值模拟了充分发展条件下，三角形排列无限棒束间通道内，不同的几何参数（Ｐ／Ｄ），雷诺数（Ｒｅ）下的流动和传热问题。给出了不同参数下的速度和温度分布以及湍流二次流动，分析了几何参数、雷诺数及二次流对棒束内流动和传热特性的影响，得到了不同参数下通道的摩擦系数和Ｎｕｓｅｌｔ数。

关键词：湍流模式数值模拟三角形排列棒束非正交曲线坐标系 N-s方程几何参数

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非交错曲线网格的水流数值计算模型

水利水运工程学报 2001年第1期1卷 50-54页

作者：夏云峰南京水利科学研究院河港研究所江苏南京210029

在非正交边界拟合曲线坐标系下 ,建立非交错网格变量布置的水流计算模式 .采用逆变速度分量作为独立计算变量 .为避免出现棋盘格式压力场物理上的非真实解 ,采用动量插值方法计算交界面处的流速插值 .运用压力校正法 (SIMPLE、SIMPLEC或... 详细信息

在非正交边界拟合曲线坐标系下 ,建立非交错网格变量布置的水流计算模式 .采用逆变速度分量作为独立计算变量 .为避免出现棋盘格式压力场物理上的非真实解 ,采用动量插值方法计算交界面处的流速插值 .运用压力校正法 (SIMPLE、SIMPLEC或SIMPLER)求解离散方程 .并对S型弯道水流运动进行数值计算 .

关键词：非正交曲线坐标系非交错网络水流数值计算