ALE迎风有限元法研究进展

综述了ALE描述方法及ALE描述下的运动学关系,介绍了流体力学中运动边界的ALE追踪方法;对在解决带自由液面复杂流动问题中与ALE技术密切相关的网格生成和自动更新技术给出了简要概述并讨论了3种不同的网格生成与自动更新方法,讨论了用经典的有限元方法模拟带自由液面液体流动问题时非物理振荡产生的原因并分析了两种消除非物理振荡的途径,重点讨论了迎风格式并详述了迎风有限元的发展,评述了几种将ALE描述和迎风格式相结合的ALE迎风有限元法的最新进展,并展望了该领域进一步研究的方向.

基于控制体—迎风有限元法的变压器绕组二维流体场—温度场耦合计算方法研究

针对电力变压器二维流体场和温度场的耦合问题,文中采用了基于控制体有限元法和迎风有限元法的流体场—温度场耦合计算方法。该耦合方法基于三角形网格,使用控制体有限元法计算绕组油流区域的速度场,应用流线迎风有限元法求解整体场域的温度分布。在速度场计算中引入速度提升方法解决了流体场仿真时出口边界出现的回流流动问题,并在温度场计算时提出了适用于线性三角形单元的流线迎风稳定参数取值方法,从而解决了温度场仿真时的数值振荡问题。应用所提方法计算分析了油浸式变压器绕组二维模型的油流及温度分布,并将计算结果与Fluent软件仿真结果进行了对比,对比结果验证了耦合方法的有效性。文中提出的二维流体场和温度场耦合场计算方法也可用于其他二维流体场和温度场耦合问题的分析。

浅水湖泊风生流的迎风有限元数值模型研究

从控制方程组出发 ,以 Galerkin有限元法为基础 ,引入沿流线加权的权函数 (沿流线加权的迎风有限元法 )和选择性集中系数矩阵方法 ,推导、建立了一适合于浅水湖泊风生流计算的二维迎风有限元数值模型。并以太湖为例 ,对模型作了检验 ,分析了均匀、定常风场持续作用下太湖风生流场的形态特征。

非均质采空区气-固耦合温度场迎风有限元求解

重点讨论了用迎风有限元方法结合图形显示技术计算回采采空区温度场温度分布问题 .先建立采空区煤耗氧和自燃升温的定解数学模型 ,联立求解了漏风渗流方程、氧浓度消耗———弥散方程和传热方程 .详细描述了在漏风流作用下采空区遗煤氧化自燃过程 ,给出了采空区温度分布的稳定的动态数值解 .通过计算对比 ,该方法有效地控制了数值解的振荡 ,避免了人工干预对计算结果影响 。

浅水湖泊TP分布的迎风有限元数值模型研究

从控制方程出发，以Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元法为基础，结合有限元法的较新改进，推导、建立了一个适合于浅水湖泊ＴＰ浓度分布计算的二维迎风有限元的数值模型，并将其应用于太湖。

管道热边界层方程的迎风有限元分析

对于管道热边界层方程，除了采用动量积分方法求得理论解析解外，也可以用数值方法求解，如有限差分、有限体积、有限元等方法。理论解析解是采用一定的简化并忽略若干项之后得到的，因此，也只是一种近似解，数值解可以考虑完整的方程和各种边界条件，因而其解较为全面。采用伽辽金有限元方法求解，管道热边界层方程为标准的对流扩散方程，当对流项较强时，需要采用迎风方法，因而也给出了迎风有限元方法的模型。

温盐双扩散系统对流扩散的罚函数迎风有限元模拟

对温盐双扩散系统的对流扩散问题采用了罚函数迎风有限元数值方法模拟。该方法具有稳定性好，二阶精度，可直接求解原始方程等优点，并用一个具有横向受热的方腔加以验证。所得定常结果和前人用速度压力法所做非定常结果的趋势很吻合。在此基础上，应用该方法对具有横向受热，设置障碍物的方腔中的温盐双扩散问题数值计算，得到了温度雷诺数Ｒａ＝１０６及热浮力比Ｎ＝１，３，５，７下的流场、温度场和浓度场的情况，考察了Ｎ与障碍物的影响．

非结构网格上的迎风有限元格式

在非结构网格上提出一种基于修正积分区域的迎风有限元格式，它与一阶迎风差分格式相当，可应用于构造各种不同的数值格式。

矿井采空区漏风问题的迎风有限元求解技术及其应用

为模拟矿井采空区漏风引起的煤自燃与瓦斯问题,建立了采空区"瓦斯-氧"对流扩散过程的迎风有限元统一求解模型。分析了基于伽辽金法的采空区流场有限元求解技术。给出了采空区"瓦斯-氧"对流扩散过程的统一模型,针对标准伽辽金有限元法求解统一模型时计算结果振荡的问题,采用迎风有限元方法得到模型的稳定解。基于三角形单元离散的采空区,给出了以所有节点的压力以及气体浓度为未知数的控制方程组。使用VC++开发了模拟软件,采用典型算例对软件的稳定性与实用性进行了验证,模拟结果表明:煤自燃耗氧导致采空区氧浓度降低,可爆瓦斯浓度范围5%～15%不再适用,采空区内具有瓦斯爆炸危险性覆盖的区域随遗煤耗氧与瓦斯涌出情况而动态变化;开发的软件可以直接划定采空区内煤自燃三带及具有爆炸危险性的采空区区域。

计算圆柱绕流拉力系数的自适应迎风有限元方法(英文)

研究圆柱绕流中拉力系数的自适应计算问题.对二维定常粘性不可压Navier-Stokes方程使用迎风有限元格式,通过引入对偶问题,得到圆柱拉力系数的加权后验误差估计器,实现了自适应网格加密.数值实验表明格式的可行性以及估计器的稳健性.

非线性对流扩散方程迎风有限元的自适应方法

对二维非线性发展型对流扩散方程的迎风有限元格式给出了显式后验误差估计,建立了真实误差由后验误差估计器上下界定的估计式,由此给出了相应的自适应算法,数值试验表明了该算法的有效性.

对流扩散问题的部分迎风有限元方法的一致收敛性

利用Sobolev空间的插值理论,得到了椭圆问题有限元格式的收敛性,并给出了求解发展型对流扩散问题的建立在外心型区域上部分迎风有限元方法的一致收敛性.

运动导体中电磁场计算的迎风有限元法

运动导体中电磁场控制方程为一对流扩散型微分方程，为克服此类方程的Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元解在网格Ｐｅｃｌｅｔ数大于１时出现的伪振荡同时克服Ｈｅｉｎｒｉｃｈ迎风有限元法对扩散项处理的不合理性，提出了一种修正的Ｈｅｉｎｒｉｃｈ迎风有限元法，并应用于若干运动导体电磁场的有限元分析。

运动介质中电磁场计算的一种迎风有限元方法

本文提出了运动介质中正弦稳态电磁场问题的一种迎风有限元解法。用伽僚金法求解这类问题，当离散网格的Ｐｅｃｌｅｔ数大于１时，计算结果会出现伪振荡。为了抑制这种振荡，引入了采用在迎风面与背风面具有不同迎风参数的权函数的迎风有限元法。该方法对一维问题，在均匀网格下能在节点上给出问题的精确解，在一维结果的基础上，提出了相应的二维解法，并用一个二维模型进行了验证。

多孔介质两相流的守恒迎风有限元法(英文)

本文讨论油藏模拟中描述多孔介质两相不可压非混溶流动的偏微分方程组 .压力方程用Galerkin方法 ,而对流占优的饱和度方程用一类部分迎风有限元法 .数值解满足离散的质量守恒原理 ,并以L∞(0 ,T ;L2 (Ω) )

求解Burgers方程的部分迎风有限元格式

本文针对二维Burgers方程的初边值问题

对流扩散方程迎风有限元的自适应方法

本文对二维发展型对流扩散方程的迎风有限元格式给出了显式后验误差估计,证明了真实误差被后验误差估计器上下界定;并通过误差估计器建立了相应的自适应算法,数值例子表明了方法的有效性.

平面二维水沙输运模型的迎风间断有限元数值模拟

采用迎风间断有限元方法对平面二维水沙输运模型进行了数值模拟，并给出了相应的数值算例，