紧致迎风型格式论文_郭小霞

导读:本文包含了紧致迎风型格式论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:格式,方程,数值,组合,差分,浊流,色散。

紧致迎风型格式论文文献综述

郭小霞[1](2017)在《高精度迎风超紧致差分格式求解若干非线性发展方程的应用研究》一文中研究指出对于非线性发展方程,寻求其高精度、高效率的数值求解方法一直是科学研究和工程应用领域中十分重要的研究课题。紧致差分格式由于其构造方法简单、使用基点少、数值分辨率高等优点,且仅需较少的网格节点即可获得高精度的数值解,越来越受到研究人员的重视,而超紧致差分格式则使用比紧致差分格式更少的基点即可构造出高精度、高分辨率的数值格式。从目前现有的关于超紧致差分格式的研究文献来看,主要集中在对称形式的超紧致差分格式的构造、分析与应用方面。但是在对流占优的对流扩散问题和流体流动问题中,对称形式的超紧致差分格式存在一定的缺陷,体现在不能明确地表征对流占优流动问题的迎风机制,即不能明确地表征流场中某一点处上游流动状态对该点的影响程度远大于下游流动状态对该点的影响程度这一事实。为了改进现有超紧致差分格式的这一缺陷,本文构造了一种具有迎风机制的超紧致差分格式。该格式为非对称形式,只需要使用叁个基点,精度可达到五阶。同时还构造了几种高精度的边界点紧致差分格式。为了验证本文提出的迎风超紧致差分格式用于数值求解非线性发展方程的有效性和精确度,分别对二维Burgers方程、二维耦合Burgers方程以及二维驱动方腔流动问题进行了数值模拟。结果显示:本文提出的迎风超紧致差分格式对二维Burgers方程、二维耦合Burgers方程计算得到的数值解的精度明显高于现有文献,对驱动方腔流动问题计算得到的数值解与现有文献使用更细密网格计算得到的数值解完全吻合,证实了本文格式的有效性和高精度。(本文来源于《西北师范大学》期刊2017-05-01)

王妲[2](2017)在《基于迎风型紧致格式的开闸式浊流在长直水槽中的数值模拟》一文中研究指出本文将一般多相流的思想借鉴到含分散质多相流(本文指浊流)的模拟中,用改进的低色散的迎风紧致算法对长直水槽中的开闸式浊流进行叁维数值模拟。首先,对泥沙输运方程中对流项的求解算法进行优化,构造了保色散的迎风结合紧致差分格式(Upwind Dispersion Relation Preserving Combined Compact Difference,UDRPCCD),同时,引入水平集合法的距离函数思想对多相流浓度界面进行平滑处理并用其描述浓度场。改进的迎风DRPCCD算法和其与水平集函数的结合使本文的多相流模型适用于大梯度流场的同时实现对方程中非线性对流项的高精度求解。之后,对改进的低色散算法进行数学分析,包括精度比较、色散性与耗散性比较、各向异性分析及稳定性分析。接下来,将本模型运用在平坡及不同尺寸障碍物存在下的平坡地形中,对浊流演变的外部特征(头部位置、浓度剖面与叁维形态)及内部规律(能量转变与速度场)进行模拟和研究。数值结果表明,浊流在平坡上的头部速度呈现叁段式趋势,经历加速、匀速和减速阶段,模拟结果与现有的研究理论及实验结果基本一致;泥沙的悬浮与沉降结果表明粗泥沙颗粒具有更快的沉降速度,叁维结构图则进一步表明细泥沙颗粒的加入对整体浊流形态的决定性影响;能量方面,可以看到本模型较好的能量守恒性质,各能量分量(动能、势能、粘性损失和颗粒沉降损失)的变化趋势与Nasr-Azadani等的叁维直接模拟的结果一致-最初势能快速转化为动能,泥沙沉降损失由初始大于粘性损失逐渐减小;同时,从数模结果中也可观察到出现在物模试验中的其它特性,如异重流头部高于临界点的结构特点,由以上结果验证了本浊流数值模型的合理性和可行性。最后,考虑到浊流通常出现的海底起伏地形,在平坡模型中加入了两种尺寸的高斯型障碍物并进行模拟,结果与Meiburg团队的研究一致,从而进一步验证了本模型在浊流问题上的适用性和可延展性。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-03-10)

孙建安,郭小霞,贾伟[3](2015)在《一种求解KdV-Burgers方程的迎风超紧致差分格式》一文中研究指出提出了一种迎风超紧致差分格式(USCD),利用Fourier分析方法对该格式的数值特性进行了分析,并与其他的迎风差分格式和迎风紧致差分格式做了对比.结果反映出USCD具有更好的分辨率和更低的耗散.通过对Burgers方程和KdV-Burgers方程的数值模分析,进一步证实了USCD格式有更高的精度和对长时间演化问题的有效性.(本文来源于《西北师范大学学报(自然科学版)》期刊2015年05期)

王文龙,李桦,刘枫,田正雨[4](2013)在《基于TVD思想的高阶迎风紧致格式》一文中研究指出紧致格式具有模板紧凑、精度高的特点,然而直接应用该格式捕捉激波会产生虚假振荡。解决该问题有多种思路,本文着重研究基于TVD思想的紧致方法。推导了两种5阶迎风紧致格式,并采用Fourier分析比较其耗散与色散特性。采用保单调保精度方法和限制器两种不同的TVD方法,进行算例验证。计算结果表明,应用TVD方法后,格式对激波、接触间断分辨率好且鲁棒性增强,但不同的TVD方法仍存在精度降低、耗散不足等问题。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2013年06期)

赵秉新[5](2012)在《一维非定常对流扩散方程的高阶组合紧致迎风格式》一文中研究指出通过将对流项采用四五阶组合迎风紧致格式离散,扩散项采用四阶对称紧致格式离散之后,对得到的半离散格式在时间方向采用四阶龙格库塔方法求解,从而得到了一种求解非定常对流扩散方程问题的高精度组合紧致有限差分格式,其收敛阶为O(h~4+τ~4).经Fourier精度分析和数值验证,证实了格式的良好性能.叁个数值算例包括线性常系数问题,矩形波问题和非线性问题,数值结果表明:该格式具有很高的分辨率,且适用于对高雷诺数问题的数值模拟.(本文来源于《数值计算与计算机应用》期刊2012年02期)

梁贤,田振夫[6](2008)在《求解Navier-Stokes方程组的组合紧致迎风格式》一文中研究指出给出一种新的至少有四阶精度的组合紧致迎风(CCU)格式,该格式有较高的逼近解率,利用该组合迎风格式,提出一种新的适合于在交错网格系统下求解Navier-Stokes方程组的高精度紧致差分投影算法.用组合紧致迎风格式离散对流项,粘性项、压力梯度项以及压力Poisson方程均采用四阶对称型紧致差分格式逼近,算法的整体精度不低于四阶.通过对Taylor涡列、对流占优扩散问题和双周期双剪切层流动问题的计算表明,该算法适合于对复杂流体流动问题的数值模拟.(本文来源于《计算物理》期刊2008年06期)

涂国华,袁湘江,夏治强,呼振[7](2006)在《一类TVD型的迎风紧致差分格式》一文中研究指出给出一种迎风型TVD(total variation diminishing)格式的构造方法,该方法通过限制器来抑制线性紧致格式在模拟间断流场时的非物理波动,可构造出非线性TVD型紧致格式(CTVD).然后采用该法构造出了3阶和5阶的TVD型紧致格式,并通过模拟一维组合波和Riemann问题,二维激波_涡相互干扰和激波_边界层相互作用等来考察它们的性能.数值实验表明了该类格式的高阶精度和分辨率,且过间断基本无振荡.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2006年06期)

田保林,傅德薰,马延文,李新亮[8](2005)在《迎风紧致格式求解Hamilton-Jacobi方程》一文中研究指出基于Hamilton Jacobi(H J)方程和双曲型守恒律之间的关系,将叁阶和五阶迎风紧致格式推广应用于求解H J方程,建立了高精度的H J方程求解方法.给出了一维和二维典型数值算例的计算结果,其中包括一个平面激波作用下的Richtmyer Meshkov界面不稳定性问题.数值试验表明,在解的光滑区域该方法具有高精度,而在导数不连续的不光滑区域也获得了比较好的分辨效果.相比于同阶精度的WENO格式,本方法具有更小的数值耗散,从而有利于多尺度复杂流动的模拟中H J方程的求解.(本文来源于《计算物理》期刊2005年02期)

梁贤,田振夫[9](2004)在《求解Navier-Stokes方程组的组合紧致迎风格式》一文中研究指出本文从提高逼近解率的思想出发,构造了一种至少有四阶精度的组合紧致迎风格式,并利用这种组合迎风格式,提出了一种新的适合于在交错网格系统下求解Navier-Stokes方程组的高精度紧致差分投影算法.其中,用组合紧致迎风格式离散对流项,而粘性项、压力梯度项以及压力Poisson方程均采用四阶紧致格式逼近,算法的整体精度不低于四阶.最后数值模拟了Taylor涡列和双周期双剪切层流动问题.(本文来源于《计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集》期刊2004-08-01)

任玉新,刘淼儿,张涵信[10](2002)在《守恒型迎风紧致格式》一文中研究指出从通量的原函数角度出发,构造紧致格式,该类格式可以确保格式的守恒性质。在此基础上,构造了一个3点5阶的守恒型迎风紧致格式,该格式满足稳定性原则,熵增原则。结合WENO格式,采用分段紧致的混合方法,在保持高分辨率的同时,能够有效抑制间断附近的波动。文中还对该格式与Lele的中心型守恒格式的分辨率做了比较;给出了一维问题的计算结果,并与同阶的WENO格式的进行了比较。(本文来源于《计算流体力学研究进展——第十一届全国计算流体力学会议论文集》期刊2002-09-01)

紧致迎风型格式论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文将一般多相流的思想借鉴到含分散质多相流(本文指浊流)的模拟中,用改进的低色散的迎风紧致算法对长直水槽中的开闸式浊流进行叁维数值模拟。首先,对泥沙输运方程中对流项的求解算法进行优化,构造了保色散的迎风结合紧致差分格式(Upwind Dispersion Relation Preserving Combined Compact Difference,UDRPCCD),同时,引入水平集合法的距离函数思想对多相流浓度界面进行平滑处理并用其描述浓度场。改进的迎风DRPCCD算法和其与水平集函数的结合使本文的多相流模型适用于大梯度流场的同时实现对方程中非线性对流项的高精度求解。之后,对改进的低色散算法进行数学分析,包括精度比较、色散性与耗散性比较、各向异性分析及稳定性分析。接下来,将本模型运用在平坡及不同尺寸障碍物存在下的平坡地形中,对浊流演变的外部特征(头部位置、浓度剖面与叁维形态)及内部规律(能量转变与速度场)进行模拟和研究。数值结果表明,浊流在平坡上的头部速度呈现叁段式趋势,经历加速、匀速和减速阶段,模拟结果与现有的研究理论及实验结果基本一致;泥沙的悬浮与沉降结果表明粗泥沙颗粒具有更快的沉降速度,叁维结构图则进一步表明细泥沙颗粒的加入对整体浊流形态的决定性影响;能量方面,可以看到本模型较好的能量守恒性质,各能量分量(动能、势能、粘性损失和颗粒沉降损失)的变化趋势与Nasr-Azadani等的叁维直接模拟的结果一致-最初势能快速转化为动能,泥沙沉降损失由初始大于粘性损失逐渐减小;同时,从数模结果中也可观察到出现在物模试验中的其它特性,如异重流头部高于临界点的结构特点,由以上结果验证了本浊流数值模型的合理性和可行性。最后,考虑到浊流通常出现的海底起伏地形,在平坡模型中加入了两种尺寸的高斯型障碍物并进行模拟,结果与Meiburg团队的研究一致,从而进一步验证了本模型在浊流问题上的适用性和可延展性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

紧致迎风型格式论文参考文献

[1].郭小霞.高精度迎风超紧致差分格式求解若干非线性发展方程的应用研究[D].西北师范大学.2017

[2].王妲.基于迎风型紧致格式的开闸式浊流在长直水槽中的数值模拟[D].浙江大学.2017

[3].孙建安,郭小霞,贾伟.一种求解KdV-Burgers方程的迎风超紧致差分格式[J].西北师范大学学报(自然科学版).2015

[4].王文龙,李桦,刘枫,田正雨.基于TVD思想的高阶迎风紧致格式[J].国防科技大学学报.2013

[5].赵秉新.一维非定常对流扩散方程的高阶组合紧致迎风格式[J].数值计算与计算机应用.2012

[6].梁贤,田振夫.求解Navier-Stokes方程组的组合紧致迎风格式[J].计算物理.2008

[7].涂国华,袁湘江,夏治强,呼振.一类TVD型的迎风紧致差分格式[J].应用数学和力学.2006

[8].田保林,傅德薰,马延文,李新亮.迎风紧致格式求解Hamilton-Jacobi方程[J].计算物理.2005

[9].梁贤,田振夫.求解Navier-Stokes方程组的组合紧致迎风格式[C].计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集.2004

[10].任玉新,刘淼儿,张涵信.守恒型迎风紧致格式[C].计算流体力学研究进展——第十一届全国计算流体力学会议论文集.2002

论文知识图

用7阶通量限制型紧致格式模拟Sod问题显式格式及紧致格式在波数空间的模拟范...不同混合紧致格式的ki随α的变化叁种不同混合格式的稳定性范围紧致格式...

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