方柱和双方柱绕流的数值模拟

通过采用时间分裂步势函数有限元法,求解非定常二维不可压Navier-Stokes方程。对绕单个方柱和串列双方柱的绕流问题进行了数值模拟。给出了随时间变化柱体周围的流速分布,柱体的受力情况。本文计算结果与文献[1]的计算结果及[2]的部分实验结果趋势相符。     

外呼吸道入口的气流场计算

本文用数值模拟的方法计算了算孔前外呼唤道的运动，揭示了哇故纳新气体的过程，所得的结果可用作医疗和医疗器械设计的参考。     

高雷诺数流动的平均化差分格式

本文在N—S方程涡量一流函数形式的经典ADI格式和SOR松驰迭代公式的基础上,对其“外来项”进行平均化处理,构造出了平均化差分格式及迭代求解程序。对雷诺数Re=100,1000,10000的空腔流动分别进行了数值计算,并与各数值方法的结果及实验资料进行了比较,结果令人满意。     

应用于有限分析法的等参元变换

有限分析法是近年发展起来的数值计算方法,该方法对非矩形的计算域必须使用坐标变换。本文使用有限元中等参单元的概念,在物理平面上将计算域划分成四边形的网格,利用等参单元的插值系数将其变换成正交的等参单元,然后在该单元上使用有限分析法求解微分方程。用此法计算了绕无限域内圆柱管道的粘性流场,说明该法是可行的。     

船舶螺旋桨周围粘流场数值预报与流场分析

本文叙述了通过直接求解雷诺平均应力方程（ＲＡＮＳ）来获得船舶螺旋桨粘流场数值解的方法与数值求解步骤，该方法采用非交错网格系统，利用幂函数格式离散动量方程，预报－校正方法求解速度－压力耦合问题，应用Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｍａｘ代数湍流模式求解雷诺应力项使方程组封闭，以此来获得螺旋桨粘流场，为了验证数值方法的稳定性和可靠性，文中以ＤＴＲＣ４１１９桨为算例，对螺旋桨粘流场进行了数值求解，通过对计算结果的分     

基于通量差分分裂型上风差分方法求解非定常不可压？…

本文使用通量差分分裂型上风差分格式求解了三晨定常不可压缩ＮＨａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程。采用这种方法，本文首先在绝对和相对两种数值模拟了低雷诺数定常条件下平板周期性振荡问题，计算结果与解析解相当吻合；然后数值考察了雷诺数Ｒｅ＝２００，角速度ω＝０和ω＝１两种情形下圆柱绕流问题，数值计算所得的阻力系数力系数和斯特罗哈 试验结果完全相符。     

N—S方程SUPG有限元解法

SUPG是八十年代初期发展的一种先进的有限元算法,该法既具有迎风算法的长处,又抑制了迎风法造成的虚假扩散问题,具有较好的稳定性和精度,是一种很有前途的新算法。本文从非定常二维不可压Navier-Stokes方程组出发,选用流函数-涡做为方程变量,构造了SUPG有限元离散化变分方程组,并采用预估—多步校正算法解方程组,在具体算例的计算中,数值生成了卡门涡街现象。     

船体各种剖面的横摇阻尼与旋涡的形状

本文运用求解N－S方程的手法研究船体的横摇阻尼问题。利用作者原先提出的计算方法，数值模拟船体各种二维横剖面在横摇时的粘性流场。计算结果表明涡的位置与实验结果相当吻合，同时给出了横摇时各种横剖面的剪切应力与压力分布，比较各种不同剖面的旋涡形状可以发现，对于船舯附近的剖面，船体周围有两个涡，而对于船首或船尾附近的剖面，船体周围只有一个涡。利用这一数值模拟结果计算了包括粘性影响的横摇阻尼，计算结果表明横摇阻尼中压力成分比剪切应力成分要大。     

地下水运动数值模拟过程中边界条件问题探讨

本文对地下水运动数值模拟过程中边界条件的涵义 和处理方法进行了分析和讨论。阐述了边界条件所包含的双重意义。指出随着人类活动影响 强度的日益增大，边界条件的处理要面临一些新的更为复杂的问题。在模型预报之前必须首 先对边界条件做出预报。边界条件的预报既要考虑自然因素的作用，同时也要考虑人类活动 (人工开采和人工补给)的影响及由于邻区水流条件变化而产生的耦合效应。之后，给出了两 个应用实例。     

上游常水位自动控制渠道明渠非恒定流动态边界条件

本文在分析灌溉渠道上游常水位闸门（即ＡＭＩＬ门）动态过程的基础上，建立了以闸门运动为动态边界条件的明渠非恒定流计算模型。通过对闸门动态过程数学模型的拉氏变换、Ｚ变换和Ｚ反变换，列出了描述闸门运动受水位变动影响的差分方程，将其与描述明渠非恒定流的一维计算模型互为边界条件，用非耦合算法计算，可以预报系统的过渡过程，为渠道和闸门的合理设计提供依据。     

越流含水层抽水井附近非达西流与达西流区界面位置变化规律研究

为了研究越流含水层系统中大口径完整井附近地下水流动规律,根据Reynolds数将渗流场分为非达西流与达西流两个区域,提出了一种基于有限差分原理的迭代法,来模拟两区界面位置（RcD）随时间的变化规律,并采用实测数据验证本文解的实用性。结果表明：抽水初期,RcD很小,本文解与全达西流解析解几乎重合;抽水中期,RcD逐渐增大,解析解与数值解的降深曲线差别很明显,而在非达西流区域,本文解与全非达西流解析解的降深曲线斜率差别不大;在抽水后期,地下水流场达到稳定,RcD达到最大值,同时,在非达西流区域中,本文解与全非达西解吻合较好,在达西流区域,本文解与全达西流解吻合较好。RcD对井筒半径和滤水管半径比较敏感。当RcD趋于无穷大时本文解转化为全非达西流解;当RcD趋于0时本文解转化为全达西流解。     

按N·S方程计算明渠扩展段紊流（回流）的第二次进展

继上篇文章［１］之后，我们对扩展段紊流作了进一步研讨，取涡粘性系数为５×１０－４ｍ２／秒左右时，不仅获得了标准的回流长度，而且在角点后出现了成串的小涡，接近原型真实流态，文中提出了一些计算方法问题供大家讨论。     

基于SPH方法的自由水面溢流过程开边界数值模拟

SPH方法是近年发展起来的流体数值模拟的一种新方法.目前,SPH方法流体模拟主要是经典的激波、Poiseuille流、Couette流、腔内剪切流及像溃坝一样的自由表面流动.均属于初始给定所有粒子的闭边界数值模拟.该文依据SPH方法,采用周期运动边界,实现了溢流坝自由表面流开边界数值模拟.计算水面线与物模实测结果吻合较好.     

关于二阶自适应开路边条件的进一步讨论

本文对二阶自适应开路边条件(以下简称AOBC2)作了进一步的讨论。指出了对局部瞬时等价波方向(±k_x,k_y)~T的选取范围应有所限制,即要求k_x~2+k_y~2/2>0,且k_x~2≠k_y~2。由于在实际运用中,波的传播方向一般不会与人为边界近于平行,故这些限制不会影响本方法的使用价值。同更多的现有方法作比较,进一步证明了本方法的有效性。     

等效黏性边界单元及黏性边界波动输入方法

为更好的利用大型通用软件进行结构-地基动力相互作用分析,本文在黏性边界的基础上提出黏性边界单元的概念,通过构造相同阻尼矩阵的方式提出了能够实现黏性边界功效的特殊有限单元-等效黏性边界单元.等效黏性边界单元能够较好的模拟地基的辐射阻尼效应,使黏性边界的实现更加方便.同时,为简化大型通用软件中地震波的输入,提出了适合于黏性边界条件下水平成层地基中垂直入射地震波的输入方法.该方法不需要借助其它辅助计算就可直接在各种大型通用有限元软件中用一个数值模型实现地震波动输入,具有很强的通用性.此输入方法极大的减少了地震波动输入的数据准备工作,降低了操作的复杂程度.数值算例表明,等效黏性边界单元及文中提出的地震波动输入是简单可靠的.     

基于边界元理论求解水下潜艇流噪声的研究

该文运用无紧致声源假定的边界元法和传统的FW-H方程对水滴型潜艇的流噪声特性进行了数值模拟,将数值模拟得到的水听器处的声压值与试验值进行了对比,并研究了两种方法在求解沿潜艇X轴和Z轴上不同特征点处流噪声时的差异.结果表明,对于水听器处的流噪声声压值,边界元法得到的解更接近干试验值,而对于远场求解,两种方法得到的结果相差不大.     

河道边界条件对河型形成影响的概化试验研究

河道比降、床沙组成是河道边界条件中影响河型形成的最主要因素.通过概化模型试验对河道比降和床沙组成影响河型形成的规律进行了深入的研究.研究成果表明,在其他初始条件一样的情况下,不同比降对河型形成影响较大,随着比降增大,河槽宽深比增加,河道向不稳定河型方向发展.同样,在其他初始条件一样的情况下,不同床沙组成对河型形成也有影响,随着床沙粒径变细,河槽宽深比增加,河道向不稳定河型方向发展.这与我国大江大河所显示的规律是一致的.     

复杂外形建筑物黏性流动CFD数值研究

该文以南通体育场馆为研究对象,在三种不同粗细网格上进行了黏性流场的数值模拟,比较了屋盖升力系数和流场细节,获得该类型建筑模型流场计算所适合的大致网格数, 在获得大致网格数的情况下,还比较了几种不同的湍流模式下的数值结果的差异,最后将数值模拟结果和试验结果进行了分析,结果令人满意.