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三维对流扩散方程非等距网格上的四阶紧致格式及其多重网格方法

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工程热物理学报 2006年第5期27卷 838-840页

作者：葛永斌田振夫吴文权宁夏大学应用数学与力学研究所宁夏银川750021 上海理工大学城市建设与环境工程学院上海200093

提出了数值求解三维变系数对流扩散方程非等距网格上的四阶精度19点紧致差分格式,为了提高求解效率,采用多重网格方法求解高精度格式所形成的大型代数方程组。数值实验结果表明本文方法对于不同的网格雷诺数问题,在精确性、稳定性和减... 详细信息

提出了数值求解三维变系数对流扩散方程非等距网格上的四阶精度19点紧致差分格式,为了提高求解效率,采用多重网格方法求解高精度格式所形成的大型代数方程组。数值实验结果表明本文方法对于不同的网格雷诺数问题,在精确性、稳定性和减少计算工作量方面均明显优于7点中心差分格式。

关键词：三维对流扩散方程四阶紧致格式非等距网格多重网格方法

一种非等距网格差分格式求解含双边界层的反应扩散问题

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天津师范大学学报（自然科学版） 2018年第6期38卷 1-5页

作者：杜金月王彩华张文逸天津师范大学数学科学学院天津300387

研究二阶含双边界层的反应扩散问题.首先,在较粗的等距节点上采用含拟合因子的差分格式,并利用原微分方程关于小参数的渐近展开式来确定该因子,得到一组预估解;然后,将区间剖分为3个区域:左边界层区域、解平稳的中间区域和右边界层区域,... 详细信息

研究二阶含双边界层的反应扩散问题.首先,在较粗的等距节点上采用含拟合因子的差分格式,并利用原微分方程关于小参数的渐近展开式来确定该因子,得到一组预估解;然后,将区间剖分为3个区域:左边界层区域、解平稳的中间区域和右边界层区域,在2个边界层区域加密剖分,采用含有拟合因子的差分格式再次计算,区域边界条件由预估解给出,中间区域利用二阶中心差分格式计算.数值实验表明本文方法计算效果较好,优于全区间上的中心差分格式以及含拟合因子的差分格式,有利于观察双边界层附近的数值解.

关键词：非等距网格差分格式双边界层拟合因子数值解

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非等距网格上奇异扰动问题的有限差分格式

天津师范大学学报（自然科学版） 2014年第3期34卷 11-16页

作者：郑尚昆王彩华天津师范大学数学科学学院天津300387

考虑一维定常对流扩散方程的Dirichlet边值问题,利用Taylor级数构造一个基于非等距网格的有限差分格式,给出了格式的截断误差估计,并分析了其稳定性.采用网格生成函数构造非等距网格,并与一些已有的差分格式对比,数值实验表明该格式可... 详细信息

考虑一维定常对流扩散方程的Dirichlet边值问题,利用Taylor级数构造一个基于非等距网格的有限差分格式,给出了格式的截断误差估计,并分析了其稳定性.采用网格生成函数构造非等距网格,并与一些已有的差分格式对比,数值实验表明该格式可以得到更为精确的数值结果,能很好地模拟边界层效应.

关键词：奇异扰动问题非等距网格有限差分格式截断误差估计

非等距网格高精度差分方法用于气动声学问题计算

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上海大学学报（自然科学版） 2004年第1期10卷 59-63页

作者：罗柏华王泽晖刘宇陆上海大学理学院力学系上海200436

研究了非等距网格下高阶精度有限差分方法用于气动声学问题的可行性.通过Taylor级数展开法构造了不等距网格下的七点六阶精度空间离散格式,分析了格式适用的波数范围,时间积分采用显式四阶精度推进格式,可直接计算非定常欧拉方程用于气... 详细信息

研究了非等距网格下高阶精度有限差分方法用于气动声学问题的可行性.通过Taylor级数展开法构造了不等距网格下的七点六阶精度空间离散格式,分析了格式适用的波数范围,时间积分采用显式四阶精度推进格式,可直接计算非定常欧拉方程用于气动声学问题.算例采用随机变化的网格间距,对一维单波方程和球形波方程进行了计算,验证了非等距网格格式模拟波动问题的能力.对二维情况,计算了亚音速均匀流中初始声、涡和熵脉冲波问题,得到了很好的结果.

关键词：非等距网格计算气动声学高精度差分方法

非等距网格下二阶导数三阶精度差分格式的准确性分析

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兰州交通大学学报 2008年第3期27卷 148-150页

作者：李丽丽张昆王良璧常迎香兰州交通大学数理与软件工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070

利用Taylor展式系数匹配的方法得到基于非等距网格的二阶导数三阶精度的差分格式,并且对其进行了实例考察,得出此差分格式满足其精度要求,差分格式是合理可靠的.通过Fourier分析方法对其误差传播情况进行了分析,在不同网格比下,其逼近程... 详细信息

利用Taylor展式系数匹配的方法得到基于非等距网格的二阶导数三阶精度的差分格式,并且对其进行了实例考察,得出此差分格式满足其精度要求,差分格式是合理可靠的.通过Fourier分析方法对其误差传播情况进行了分析,在不同网格比下,其逼近程度(精度)有所不同.当网格的比率大于1时,格式通常是稳定的,但对于高波分量的模拟效果较差;网格比率小于1时,虽然对高波分量的模拟效果较好,但格式是不稳定的.

关键词：非等距网格二阶导数差分格式 Fourier分析

基于非等距网格的紧致差分方法与经典差分方法的比较

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重庆工学院学报（自然科学版） 2008年第5期22卷 163-167页

作者：李珍张海娥王涛兰州交通大学数理与软件工程学院

采用泰勒展式系数匹配的方法构造出了非等距网格系统的紧致差分格式,并分析了其截断误差.与经典差分方法进行比较发现,紧致差分格式的基架要少于同价精度的经典差分格式,同价截断误差的紧致差分格式比经典差分格式计算误差小,非等距网... 详细信息

采用泰勒展式系数匹配的方法构造出了非等距网格系统的紧致差分格式,并分析了其截断误差.与经典差分方法进行比较发现,紧致差分格式的基架要少于同价精度的经典差分格式,同价截断误差的紧致差分格式比经典差分格式计算误差小,非等距网格下紧致差分格式对网格的依赖性比经典差分格式强,网格对计算精度的影响较大.

关键词：紧致有限差分方法经典差分方法非等距网格截断误差

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基于SIMPLE的紧致方法

工程热物理学报 2011年第7期32卷 1208-1210页

作者：张昆杨茉上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

通过泰勒展式系数匹配的方法发展了基于非等距网格的有限容积紧致格式,采用延迟修正的方法建立了基于SIMPLE的紧致方法,,该方法能够得到高精度的数值解,增加迭代求解代数方程组的稳定性。对底部加热的方腔内自然对流换热问题进行数值模... 详细信息

通过泰勒展式系数匹配的方法发展了基于非等距网格的有限容积紧致格式,采用延迟修正的方法建立了基于SIMPLE的紧致方法,,该方法能够得到高精度的数值解,增加迭代求解代数方程组的稳定性。对底部加热的方腔内自然对流换热问题进行数值模拟,结果表明,紧致方法比二阶中心差分方法具有更高的精度。

关键词：有限容积紧致格式 SIMPLE算法对流换热非等距网格

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求解泊松方程的紧致修正法

水动力学研究与进展（A辑） 2011年第4期26卷 422-429页

作者：张昆杨茉上海理工大学动力工程学院上海200093

将紧致格式与低阶格式结合,构造紧致格式的修正项,并将修正项加入到源项中进行求解,得到了一种基于非均分网格求解泊松方程的紧致修正法,且将该方法应用于二维和三维泊松方程的数值求解中。数值计算结果表明:紧致修正方法的精度高于经... 详细信息

将紧致格式与低阶格式结合,构造紧致格式的修正项,并将修正项加入到源项中进行求解,得到了一种基于非均分网格求解泊松方程的紧致修正法,且将该方法应用于二维和三维泊松方程的数值求解中。数值计算结果表明:紧致修正方法的精度高于经典方法的精度,但四阶紧致修正方法比二阶经典方法对网格的依赖性强。

关键词：泊松方程非等距网格紧致差分格式紧致修正法

不可压N-S方程高效算法及二维槽道湍流分析

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力学学报 2001年第5期33卷 577-587页

作者：李新亮马延文傅德薰清华大学工程力学系SMC气动中心北京100084 中国科学院力学研究所LHD 北京100080 中国科学院力学研究所LNM 北京100080

构造了基于非等距网格的迎风紧致格式，并将其与三阶精度的Ａｄａｍｓ半隐方法相结合，构造了求解不可压Ｎ－Ｓ方程高效算法．该算法利用基于交错网格的离散形式的压力Ｐｏｉｓｓｏｎ方程求解压力项，解决了边界处的残余散度问题；同时... 详细信息

构造了基于非等距网格的迎风紧致格式，并将其与三阶精度的Ａｄａｍｓ半隐方法相结合，构造了求解不可压Ｎ－Ｓ方程高效算法．该算法利用基于交错网格的离散形式的压力Ｐｏｉｓｓｏｎ方程求解压力项，解决了边界处的残余散度问题；同时还利用快速Ｆｏｕｒｉｅｒ变换将方程的隐式部分解耦，离散后的代数方程组利用追赶法求解，大大减少了计算量．通过对二维槽道流动的数值模拟，证实了所构造的数值方法具有精度高，稳定性好，能抑制混淆误差等优点，同时具有很高的计算效率，是进行壁湍流直接数值模拟的有效方法．在数值模拟的基础上对一维槽道流动进行了分析，得到了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数从６０００到１５０００的二维流动饱和态解（所谓“二维槽道湍流”）；定性及定量结果均与他人的数值计算结果吻合十分理想．对流场进行了统计分析，指出了“二维湍流”与三维湍流统计特性的区别．

关键词：非等距网格迎风紧致格式不可压N-S方程 “二维湍流” 混沌湍应力