求解N－S方程的混合有限分析多重网格法

本文提出了一种求解Ｎ—Ｓ方程的混合有限分析多重网格法，对二维方腔流进行了详细的计算，发现多重网格法的收敛率受网格密度的影响很小．与用单层网格计算时的收敛过程相比，多重网格法有明显的优越性．     

底部加热Poiseuille流的混合有限分析解

本文采用混合有限分析法求解了两无限平板间底部加热的Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ流动，并分析了初始扰动引入的必要和初始扰动的影响。     

三维对流扩散方程的混合有限分析解

本文应用线性微分方程的算子迭加原理，将二维对流扩散方程的有限分析法交替方向用于三维对流扩散方程，从而得到较三维有限分析法简单实用的混合有限分析法，接着用数学分析法证明了该方法的稳定性和收剑性，并用指定强迫解方法对方程离散格式和程序设制等做了验证。最后计算了三维紊动射流，计算结果与实验资料一致，表明用混合有限分析法计算三维对流扩散问题是可行的。     

求解N—S方程的混合有限分析多重网格法

本文提出了一种求解Ｎ－Ｓ方程的混合有限分析多重网格法，对二维方腔流进行了详细的计算，发现多重网格法的收敛率受网格密度的影响很小，与用单层网格计算时的收敛过程相比，多重网格法有明显的优越性。     

粘性流体圆柱绕流的混合有限分析解

应用混合有限分析法拟合坐标系对粘性流体圆柱绕流进行了数值计算,得出Re<40形成的分离区长度和分离角同试验资料吻合很好。也计算了Re=100和200时,旋涡的形成和脱落,算得的脱落斯特罗哈数分别是0.16和0.19,同试验结果完全相符。     

方腔流动的抛物化Navier—Stokes方程计算

本文提出不依从单个主流方向的对称型抛物化Navier—Stokes方程,循紧致迎风差分压力校正法求解驱动方腔流动,表明抛物化方程对复杂流动的适应性。     

三维方腔拖曳流的数值模拟

本文推导出一种适用于定常和不定常粘性不可压缩Navier-Stokes方程的分裂步方法。采用Taylor-Galerkin有限元格式进行求解,对有限元等式中关于速度的时间项进行三点向后差分,深入考虑粘性不可压缩流Navier-Stokes方程中对流项的作用,利用二阶Taylor展开完成时间项向空间项的转化,采用张量分析的方法推导了N-S方程分裂步方法的有限元离散格式,并采用低Reynolds数三维方腔拖曳粘性流^[23][24]作为基本算例,检验了这种分裂步方法的稳定性和有效性,同时与大涡模拟相结合对Reynolds数为10000的三维方腔拖曳湍流流场进行了相关的分析,进一步揭示了方腔回流运动的非定常非对称性、流动结构表现为竖轴环流与立面环流相叠加、流速沿垂线分布相对均匀等流动规律,显示了该方法与大涡模拟相结合能够有效地捕捉涡系及其时变过程。     

粘性流体圆柱绕流的混合有限分解析

应用混合有限分析法拟合坐标系对粘性流体圆柱绕流进行了数值计算，得出Ｒｅ〈４０形成的分离区长度和分离角同试验资料吻合很好。也计算了Ｒｅ＝１００和２００时，旋涡的形成和脱落，算得的脱落斯特罗哈数分别为０．１６和０．１９，同试验结果完全相符。     

数值求解非线性Brugers方程的有限分析混合格式

本文采用有限分析混合格式对非线性Ｂｕｒｇｅｒｓ方程进行数值模拟，通过定常和非定常算例表明，在连续特征线法离散的非线性对流算子所生成的非均匀网格上，采用有限分析法耦合离散扩散算子，对处理大Ｒｅ数和大Ｐｅ数问题行之有效，数值结果是令人满意的。     

非正交网格有限体积法在三维潮流场计算中的应用

有限体积法是求解流体问题的一个非常有效的数值方法，本文研究非正交网络有限体积法在三维潮流场数值模拟中的应用。由三维浅水方程出发，利用有限体积法的积分模式并引入Ｇｒｅｅｎ－Ｇａｕｓｓ公式，将控制体单元的体积分转化为面积分，采用一种任意六面体单元，垂直涡动粘性系数定义为水深的函数，使之能适应复杂海哉和地形，又可获得不同水深的计算数据。     

交替方向的三维有限分析方法

本文在二维有限分析方法的基础上利用交替方向的原理,构造了三维有限分析方法的27点计算格式,该格式除了满足原有限分析方法的优点外,还具有节约内存及运算时间的特点。文中应用该方法计算了三维方腔流动及浮运沉井施工期的三维流场,计算结果与实验及实测结果符合较好。     

三维紊流数值研究

本文针对复杂三维水流所具有规则边界、自由表面及各向异性，引入通度概念处理不规则计算边界，用ＶＯＦ法追踪自由表面，采用修正的ｋ－ε模型封闭Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程，分别计算了实用重力坝及其下游戽式消力池中水流流场和一个三维水跃流场。计算结果较好地与实验结果符合。     

预应力混凝土渡槽结构三维有限元分析

结合南水北调中线工程的重要建筑物——漕河渡槽,运用三维有限元法对预应力混凝土渡槽结构的受力性能进行分析。依此证明所采用的渡槽结构型式及尺寸、预应力筋的布置方案是合理的,渡槽结构应力、变形满足规范要求。     

在正常网格下解Navier—Stokes方程的有限分析法

以往在用有限分析法来解Navier-Stokes方程时,速度从动量方程解出,采用有限分析法,压力从连续方程解出,实际上采用了差分法。因此不得不使用交叉网格处理。这使收敛速度较慢,并降低了计算精度。本文提出一种新的处理连续方程的方式,使压力可由有限分析法解出,并且采用正常网格。计算实践表明,这种处理方式提高了计算精度,加快了收敛速度。     

水轮机转轮三维粘性流动数值计算

对水轮机转轮内部三维素流计算的基本方法进行了简要介绍,并采用贴体坐标下的有限体积法和K-ε模型,对丰满水电站7号水轮机转轮内部的三维粘性流动进行数值模拟,确定了转轮叶片的切割量,从而对7号水轮机转轮进行割边增容,收到了较好的效果,为老旧水轮机增容改造探索出一条新的道路.     

3-D SHALLOW WATER FLOW COMPUTATION BY A SEMIIMPLICIT FINITE ELEMENT METHOD

A simi-implicit finite element method is developed for three-dimensional shallow water flow. By using water depth to scale the vertical coordinate, the governing equation is transformed into fixed computational domain. An efficient generalized conjugate gradient scheme is adopted for the solution of finite element analogy.     

穿黄隧洞纵向变形三维有限元分析

穿黄隧洞深埋于河床摆幅大、冲淤变化剧烈的黄河河道,地处 7 度地震区,是一个由数百个环拼装联结的非连续变形柔性结构。河床冲淤变化以及地震荷载对隧洞纵向变形以及纵向变形缝的影响问题,是隧洞方案是否可行的关键技术问题之一。为此,采用自编的考虑接触的三维非线性有限元分析程序,计算隧洞结构纵向变形、变形缝张开度、错动位移等。针对隧洞模型计算范围大,接触面多等特点,通过采取多项措施控制计算规模,保证计算精度,结合程序的方程组快速求解方法,解决了穿黄隧洞纵向变形这一技术难题。计算结果表明,在最不利荷载组合作用下,隧洞变形缝的张开度、错动位移和相应跨缝螺栓应力以及混凝土应力均在设计控制的范围内,满足设计要求。