用时间相关法计算跨音速叶栅的数值试验

本文用时间相关有限体积法对跨音速平面叶栅流场进行了计算,在计算中采用了不同格式、不同初场的计算方法,也在如何加快收敛方面作了一些尝试。     

跨音速透平叶栅粘性流动的数值模拟

基于Ｗａｒｍｉｎｇ和Ｂｅａｍ求解原参数方程的ＡＦ方法，提出了一种求解Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的隐式近似因子分解格式，通过坐标变换，在计算域上进行方程离散并用时间推进法求解，湍流用代数涡旋粘性模型，对跨音速透平叶栅进行了试算，计算与实验结果吻合良好。     

多网格法求解跨音速叶栅绕流的计算

应用时间推进有限体积法,采用双层网格进行了带激波的跨音速叶栅绕流流场计算,有效地提高了时间推进有限体积法的收敛速度,减少了计算时间。实例计算结果与实验结果吻合良好。     

跨音速叶栅边界层积分解法的数值模拟

利用边界层动量积分方法与有限体积解法,进行有粘-无粘迭代求解粘性跨音速叶栅流场.边界层的计算方法概念清晰,程序简单,计算时间少,具有较高的计算精度,适于工程实用.     

一种快速计算跨音速流动的多重网格有限元素法

非定常方法已能成功地求解跨音速流动问题,但由于收敛速度太慢[1],影响了它在实际中的应用。本文在[2,3]的基础上发展了一种快速的定常欧拉方程解法。采用混合有限元单元来处理跨音速流动中的混合问题。通过对边界条件的精心处理使问题得到很好的适定。一种多重网格有限元迭代法在本文得到了发展,使收敛速度进一步加快。计算结果表明,二元跨音速流场计算仅需数百次迭代就能达到充分收敛、捕捉激波稳定准确,适应性强。表明本方法具有较大的应用价值。     

振荡叶栅粘性非定常绕流计算的双时间法

通过求解雷诺平均Navier-Stokes方程，借助运动网格技术，进行了二维振荡叶栅粘性绕流的数值模拟。成功地引入了双时间方法来处理这种振动物体的非定常流动问题，在确保时间／空间精度的前提下，大大加速了计算过程。在双时间法的虚拟时域推进中，采用了高效的多重网格技术，使得双时间法的优势得以充分发挥。所给出的几种二维振荡叶栅非定常绕流的算例，其计算结果与已发表的数据吻合程度良好。     

汽轮机叶栅内蒸汽流动的数值模拟研究

蒸汽汽轮机叶栅内流动属于变截面管流问题.本文利用力学知识建立了叶栅机翼理论,利用Computational Fluid Dynamics （CFD）软件对蒸汽在汽轮机叶栅内的流动进行了数值模拟研究,包括稳态流动及非稳态流动,并对叶栅内部蒸汽流动的压力和马赫数进行了动态显示,分析研究验证了与流体力学有关机翼和叶栅边界层理论知识.     

跨音速欧拉方程的隐式时间推进法

本文提出了求解跨音速欧拉方程的一种隐式时间推进法。由于是在计算平面上用逆变速度分量为未知变量的欧拉方程作为控制方程进行求解,从而简化了固壁边界的处理。作为数值算例,文中对伴有激波的收放喷管跨音速流动进行了计算。     

在不同冲角和展弦比叶栅中叶片倾斜对二次流的影响

本文研究了在不同冲角和展弦比的条件下,在透平矩形静叶栅中采用倾斜叶片对叶栅气动特性的影响,为透平的一种新型叶片—弯扭联合气动成型叶片的设计提供了实验根据。     

跨音速单自由度非线性颤振--嗡鸣的数值分析

在非结构运动网格耦合欧拉方程求解跨音速非定常流场的基础上，考虑了翼面一操纵面系统的缝隙间网格运动问题。采用中心有限体积法进行空间离散和双时间方法进行时间推进求解非定常欧拉方程。通过与气动力方程的联立求解，在时域内用四步龙格一库塔方法求解结构运动方程。细致地研究了翼面一操纵面系统的跨音速单自由度非线性颤振现象——嗡鸣，阐明了操纵面发生嗡鸣的机理。并在此基础上，数值模拟了有扰流片情况下的操纵面嗡鸣现象，论证了扰流片可以起到抑制嗡鸣发生的作用，具有很好得指导工程实践的价值。     

有限差分法解能量本征方程

为研究和发展薛定谔方程的数值计算方法,本文将有限差分法应用到量子力学求解薛定谔方程本征值问题.在直角坐标系中,对能量本征方程的一般形式进行有限差分解析,并建立相应的差分格式.以一维、二维、三维各向同性谐振子为例,介绍了求解本征值问题差分格式的建立,并进行了编程计算。结果表明有限差分法计算结果相当精确,在量子力学计算和教学中具有广泛的应用前景.     

旋转库特流中的有限元法

讨论了旋转管式膜器环隙间定常流动的有限元解法。首先给出了定常流动的解析解，其次，根据流体力学方程建立了元素方程组，并将元素方程组汇总成总体方程组，归纳了旋转库特流定常流动的有限元算法。最后，通过给定的参数计算了旋转库特流切向速度分布的数值解，并绘制了相应的切向速度分布曲线。     

测量任意形状固体体积的一种新方法

根据低压下气体的ｐ－Ｖ－Ｔ关系服从理想气体状态方程的性质，提出了一种用“气体法”测量任意形状固体体积或散粒状固体物质体积的新方法，并对该测量方法建立了实验装置，给出了实验结果和理论分析。该方法相对于“湿法”的优点是不会沾湿物料表面，不会影响吸水性固料体积测量结果，也不会引起金属等被测固料因沾湿而引起的可能腐蚀、溶解、潮解等，对于散粒状固体的平均真实比重可以用该方法进行折算。     

显式有限元法在河网非恒定流分析计算中的应用

本文以河网非恒定流的数值计算为基础,将流场离散化成若干个小单元,运用伽略金逼近法,将圣·维南方程组化成有限元方程,并结合对河网汉口处水波传播的分析及约束处理,采用二步显式有限元法,并用BASIC语言编成嵌套式程序,即可由电子计算机输出河网汉口处的水位过程。     

基于五次Hermite插值的时间有限元全域算法求解结构动力响应

提出了一种时间有限元全域算法来计算结构动力响应.基于五次Hermite插值,采用加权残值伽辽金法在时间域离散构造了求解结构动力学2阶线性微分方程组的全域时间有限元算法.该方法稳定性好、正确性和可靠性高,无需复杂中间计算过程.此外,该方法的一个重要特点是建立在整个时间域上来求解结构动力响应,严格按照有限元的基本思想,是真正意义上的时间有限元法.利用本法求解了2个典型的算例,计算结果表明本方法的结果是可靠和精确的.     

基于历史数据和时间系数的城市轨道站点客流预测

在对城市轨道交通站点客流规律、特点进行分析的基础上,通过对上海市轨道交通系统客流历史数据的深入分析,在引入平假日系数的同时,提出了小时系数的概念,并建立了基于平假日系数和高峰小时系数的城市轨道交通站点客流神经网络预测模型,提高了站点进站客流预测的精度,为城市轨道交通系统客流管理提供了理论基础.