基于非正交同位网格的SIMPLE算法及应用

利用有限容积法建立了基于非正交同位网格的SIMPLE算法.详细给出了控制方程以及压力修正方程的离散过程,并对倾斜度分别为45°和30°的斜方腔内的流场进行了数值模拟,同时验证了算法及程序的正确性.在此基础上模拟人字形屋顶房间复杂房间内的气流分布.结果表明,基于非正交同位网格的SIMPLE算法具有编程简单、计算量存储量小、计算效率高等优点,可用于几何形状比较复杂流场的计算.     

用AF方法生成贴体坐标系的研究

本文从理论上讨论了近似因子方法（Approximate Factorization Method,简称AF方法）生成二维贴体曲线坐标系的稳定性，给出了分解参数、松驰参数和加速参数选取的理论依据，通过实际计算考证了AF生成方法贴体坐标系的可行性及求解无粘性不可压流场之压力分布的正确性。理论分析与实际计算表明：对于贴体曲线坐标系的生成及无粘性不可压流场流函数的计算，AF方法的特定格式均能够提供简单、迅速的算法及可靠的收敛结果。     

应用多重网格法及非交错网格对均热炉流场的模拟

利用多重网格及非交错网格计算了装有钢锭的长坑均热炉的冷态流场，计算结果表明了上述方法的可行性。     

正交贴体坐标网格的生成

给出了在物理域内利用有限元素法直接求解Ｌａｐｌａｃｅ方程，通过对给定的等值线的搜索生成正交贴体坐标网格的方法。本方法具有计算误差小，容易保证网格的正交性，网格的疏密易于调整等特点，本方法通用性强，便于应用。     

非正交曲线坐标系下的流场计算

利用生成贴体坐标的代数法将一梯形区域从物理平面转化到计算平面,将物理区域中的边界条件向计算区域进行了一一对应转换.运用贴体坐标转换方程对其流场控制方程进行离散和求解,生成了梯形区域物理平面的贴体网格,同时应用非正交曲线坐标系对任一角度的梯形区域的流场进行模拟计算.并在同一条件下与正交坐标系所模拟的流场进行比较,说明了非正交曲线坐标方法的正确性和可行性.     

贴体网格的生成方法及其在天然河道数值模拟中的应用

由于生成网格质量的优劣直接影响流场计算的精度和效率,在对目前常用的几种网格生成方法进行比较的基础上,提出了代数法和偏微分方程相结合的一类新的混合方法。该方法能有效地控制所生成网格的疏密,且在边界处有良好的正交性。通过具体算例,说明该生成方法具有良好的可靠性和较强的适应性等特点,可以用于解决天然河道、水库等不规则边界网格生成问题。     

二维平面非稳态流动数值模拟程序的编制

以Navier-Stocks方程为基础，按照流体动力学原理，编制了二维平面内模拟粘性流体流动的数值模拟计算机程序。文章给出了一个二维长矩形区域内风流流动的数值模拟实例。模拟为了解巷道内风流流动提供了依据。     

复杂边界三维贴体网格的生成及其应用

数值网格生成方法的基本思想是通过交换方程，把物理空间上不规则域交换成计算空间上规则而简单的区域．数值网格生成方法的发展，扩展了有限差分法的适应条件．在总结前人工作的基础上，本文提出一种生成复杂边界三维贴体网格的耦合方法，拓展了一般三维贴体网格的应用范围．通过实例验证，该方法切实可行．使用方便，对复杂边界三维区域的流场计算有重要的参考价值。     

曲线坐标网格变换的高阶重构算法

针对高精度流场数值计算中曲线坐标网格应进行高阶变换的要求，采用高阶重构或多项式拟合的方法，对以离散形式给出的二维曲线坐标网格进行高阶变换，并对网格变换的计算精度阶进行了定量分析，为在曲线坐标网格下的高阶格式数值计算奠定基础。     

长江土脑子河段曲线二维动床模型研究

采用控制体积法与SIMPLE算法对一般曲线坐标下控制方程进行离散和求解,建立了长江土脑子河段曲线二维动床模型.模型控制方程离散时物理量布置采用非交错网格,避免了采用交错网格时所需的大量插值计算,提高了计算效率.模型较全面地考虑了非均匀悬移质及推移质运动,具有较好的普遍适用性.通过长江土脑子河段三峡水库蓄水以后2004年3~6月实测水沙资料对模型进行了验证,计算结果表明模型能够合理地反映土脑子河段水沙运动及河床变形规律.     

非正交曲线坐标系下梯形区域的流场计算

利用了生成贴体坐标的代数法将一梯形区域从物理平面转化到计算平面,将物理区域中的边界条件向计算区域进行了一一对应转换.运用贴体坐标转换方程对其流场控制方程进行离散和求解,生成了梯形区域物理平面的贴体网格,同时应用非正交曲线坐标系对任一角度的梯形区域的流场进行模拟计算,并在同一条件下与正交坐标系所模拟的流场进行比较,说明了非正交曲线坐标方法的正确性和可行性.利用非正交曲线坐标可以更准确地模拟中包内钢水流动的变化规律,从而更好地确定最佳包内钢水浇注温度.     

同位网格下平面二维水流数学模型的有限分析解法

为避免在求解平面二维水流数学模型方程时,流速、水位分别采用有限分析法和有限差分法求解而导致运动方程和连续性方程的计算精度不匹配,进而降低模型整体的计算精度和收敛速度.参照SIMPLE算法,推导出了能够在同位网格下采用有限分析法求解的一般曲线坐标系中的水位控制方程,实现在同位网格下采用有限分析方法求解全部控制方程的同精度算法,避免了交错网格,提高了计算精度,加快了收敛速度.运用于实际工程,计算结果与实测值基本吻合.     

基于正交贴体网格的VTI介质地震波数值模拟

为了解决规则网格有限差分法在处理起伏地表自由边界条件时需进行复杂坐标转换和插值运算的问题,以及对起伏地表进行阶梯状离散近似所产生的虚假散射波问题,将计算流体力学中的正交贴体网格生成技术引入到起伏地表下VTI介质的网格剖分中,采用基于同位网格的DRP/opt MacCormack有限差分法模拟起伏地表下VTI介质中的地震波场。网格的正交性使实施自由边界条件时无需做复杂的坐标转换和插值运算。数值算例表明,本文提出的网格剖分法能够有效消除阶梯状网格产生的虚假散射波,从而提高起伏地表下VTI介质地震波数值模拟精度。     

基于PID变频调节的加药控制方案设计

该文针对自来水厂的加药凝絮过程是一个大惯性,大时滞,时变以及受多因素干扰的难控过程,要想对其进行精确建模是非常困难的。通过当地水质测试实验,得出一条相对稳定的加药曲线,并根据加药曲线设计了基于PLC的PID变频闭环控制方案,使得在特定硬件条件下加药环节能跟随进水量及其浊度的变化而按测定的加药曲线运行。     

基于G-N算法的解析空间坐标旋转变换

摄影测量中,用像点坐标解求相应地面点坐标时,它涉及到坐标系统之间的坐标变换,这种变换是非线性的,理论计算时,一般是在假设旋转角为小角度的基础上进行的.本文提出一种适用于任何旋转角度的非线性最小二乘空间三维直角坐标转换算法,通过解多元函数极小值求取七参数最佳估值.与目前常用的一些方法相比,具有计算简便、收敛速度快、不依赖于七参数初值、便于程序实现等优点,并通过模拟算例验证了该方法的可行性.     

抛射体在非惯性坐标系中的偏移规律

本文考虑地球自转时,抛射体(炮弹、火箭或导弹)在非惯性坐标系中的偏移规律。     

GPS导航系统下坐标转换及应用

为了减少GPS导航系统接受下来的经纬度数据在转换到电子地图过程中的转换误差,在七参数转换模型的基础上,分析不同公共点位置的分布对转换精度的影响,建立公共点分布密度和转换精度之间的关系.实验结果表明:在局部范围内合适公共点的分布和密度,使其转换误差小于0.4m.