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非定常线性化Navier-Stokes方程的非协调流线扩散有限元法分析 被引量:4
1
作者 陈豫眉 谢小平 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第7期822-834,共13页
对非定常线性化Navier-Stokes方程提出了非协调流线扩散有限元方法.用向后Euler格式离散时间,用流线扩散法处理扩散项带来的非稳定性.速度采用不连续的分片线性逼近,压力采用分片常数逼近.得到了离散解的存在唯一性以及在一定范数意义... 对非定常线性化Navier-Stokes方程提出了非协调流线扩散有限元方法.用向后Euler格式离散时间,用流线扩散法处理扩散项带来的非稳定性.速度采用不连续的分片线性逼近,压力采用分片常数逼近.得到了离散解的存在唯一性以及在一定范数意义下离散解的稳定性和误差估计. 展开更多
关键词 流线扩散法 非协调 非定常线性化navier-stokes方程 误差估计
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二维非定常不可压涡量-速度Navier-Stokes方程组的高精度紧致差分格式 被引量:4
2
作者 葛永斌 田振夫 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2010年第1期67-75,共9页
提出了数值求解二维非定常不可压涡量-速度变量Navier-Stokes方程组的一种高精度全隐式紧致差分格式,其空间为四阶精度,时间为二阶精度,并且是无条件稳定的。为了验证本文方法的精确性和可靠性,进行了数值实验,数值实验结果与精确解或... 提出了数值求解二维非定常不可压涡量-速度变量Navier-Stokes方程组的一种高精度全隐式紧致差分格式,其空间为四阶精度,时间为二阶精度,并且是无条件稳定的。为了验证本文方法的精确性和可靠性,进行了数值实验,数值实验结果与精确解或文献中的结果吻合得很好。 展开更多
关键词 不可压navier-stokes方程 非定常 涡量-速度 高精度紧致格式 有限差分法
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外部非定常Navier-Stokes方程的非线性Galerkin算法 被引量:2
3
作者 何银年 李开泰 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期1141-1149,共9页
 提出了求解外部非定常Navier_stokes方程的有限元边界元耦合的非线性Galerkin算法,证明了相应变分问题的正则性和数值解的收敛速度· 收敛性分析表明如果选取粗网格尺度H是细网格尺度h的开平方数量级,则该算法提供了与古典Galer...  提出了求解外部非定常Navier_stokes方程的有限元边界元耦合的非线性Galerkin算法,证明了相应变分问题的正则性和数值解的收敛速度· 收敛性分析表明如果选取粗网格尺度H是细网格尺度h的开平方数量级,则该算法提供了与古典Galerkin算法同阶的收敛速度 ·然而非线性Galerkin算法仅仅需要在粗网格解非线性问题,在细网格上解线性问题· 因此。 展开更多
关键词 外部非定常navier-stokes方程 非线性 GALERKIN算法 有限元 边界元
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带有指数阻尼项的三维Navier-Stokes方程吸引子的存在性
4
作者 刘爱博 刘佳 《应用数学进展》 2024年第9期4129-4143,共15页
近些年,带有多项式阻尼项的Navier-Stokes方程被推导且得到研究,并且得出了很多重要结论。本文证明了带有指数阻尼项α(eβ| u |2−1)u(α>0,β>0)的三维Navier-Stokes方程在有界区域上整体吸引子的存在性。In recent years, the N... 近些年,带有多项式阻尼项的Navier-Stokes方程被推导且得到研究,并且得出了很多重要结论。本文证明了带有指数阻尼项α(eβ| u |2−1)u(α>0,β>0)的三维Navier-Stokes方程在有界区域上整体吸引子的存在性。In recent years, the Navier-Stokes equations with polynomial damping have been derived and studied, and many important conclusions have been drawn. In this paper, we show that the three-dimensional Navier-Stokes equations with exponential damping α(eβ| u |2−1)u(α>0,β>0)have global attractors in the bounded domain. 展开更多
关键词 三维navier-stokes方程 指数阻尼项 吸引子
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非定常Navier-Stokes方程的一种非线性局部投影稳定化有限元方法 被引量:3
5
作者 李西 罗加福 冯民富 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期8-16,共9页
针对非定常Navier-Stokes方程,本文提出了一种基于非线性对流项和压力梯度的局部投影稳定化有限元方法.该方法在空间上采用等阶有限元,时间上采用隐式有限差分.本文建立了非定常Navier-Stokes方程的全离散数值格式,进而分析了离散解的... 针对非定常Navier-Stokes方程,本文提出了一种基于非线性对流项和压力梯度的局部投影稳定化有限元方法.该方法在空间上采用等阶有限元,时间上采用隐式有限差分.本文建立了非定常Navier-Stokes方程的全离散数值格式,进而分析了离散解的稳定性和收敛性.值得注意的是,该方法中得到的误差估计随着流体雷诺数的增大依然有效. 展开更多
关键词 非定常navier-stokes方程 局部投影 雷诺数 非inf-sup稳定
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基于H(div)型有限元的非定常Navier-Stokes方程的涡旋黏性法 被引量:1
6
作者 樊新玉 李辉 冯民富 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1159-1168,共10页
本文结合涡旋黏性思想与H(div)型有限元(如RT元和BDM元)逼近,对不可压非定常Navier-Stokes方程提出了一种新的稳定化有限元格式.这种格式不但满足守恒条件,而且克服了对流占优引起的振荡.通过半离散有限元格式,本文得到了与约化雷诺数... 本文结合涡旋黏性思想与H(div)型有限元(如RT元和BDM元)逼近,对不可压非定常Navier-Stokes方程提出了一种新的稳定化有限元格式.这种格式不但满足守恒条件,而且克服了对流占优引起的振荡.通过半离散有限元格式,本文得到了与约化雷诺数相关而与雷诺数无关的误差估计. 展开更多
关键词 非定常不可压navier-stokes方程 子格涡旋黏性法 高雷诺数 H(div)稳定元
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用混合网格求解三维可压雷诺平均Navier-Stokes方程 被引量:6
7
作者 刘学强 伍贻兆 夏健 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期265-269,共5页
用混合网格求解了三维紊流 N-S方程。在物面附近采用三棱柱网格 ,其它区域则采用四面体网格。方程的求解采用 Jamson的有限体积法 ,紊流模型采用两层 Baldwin-Lomax代数紊流模型。数值算例表明 ,用混合网格求解三维紊流 Navier-Stokes... 用混合网格求解了三维紊流 N-S方程。在物面附近采用三棱柱网格 ,其它区域则采用四面体网格。方程的求解采用 Jamson的有限体积法 ,紊流模型采用两层 Baldwin-Lomax代数紊流模型。数值算例表明 ,用混合网格求解三维紊流 Navier-Stokes是非常有效的。 展开更多
关键词 混合网格 三维 navier-stokes方程 有限体积法 紊流模型 飞机 计算流体力学
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利用谱方法数值求解三维球坐标系下的Navier-Stokes方程 被引量:3
8
作者 黄春明 易帆 张绍东 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期37-43,共7页
从三维球坐标系下的 Navier-Stokes 方程出发,采用谱配置方法建立了一个三维球坐标系下中层大气波动传播的全非线性动力学数值模式;构造了合理的纬向边界,并利用初始给定的重力波波包对该模式进行了数值检验.计算结果展示了重力波... 从三维球坐标系下的 Navier-Stokes 方程出发,采用谱配置方法建立了一个三维球坐标系下中层大气波动传播的全非线性动力学数值模式;构造了合理的纬向边界,并利用初始给定的重力波波包对该模式进行了数值检验.计算结果展示了重力波波包在大气中传播的三维图像,波包整体向上传播,波相关扰动速度随高度的增加而增长. 展开更多
关键词 navier-stokes方程 球坐标系 谱方法 数值求解 重力波波包 三维 扰动 中层大气 数值模式 构造
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三维不可压Navier-Stokes方程组轨道统计解的退化正则性 被引量:2
9
作者 徐明月 赵才地 Tomás Caraballo 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2021年第2期336-344,共9页
该文研究三维自治不可压Navier-Stokes方程组轨道统计解的退化正则性.作者证明了当该方程组的外力项具有H^(-1)正则性且Grashof数小于2.057时它的弱轨道统计解退化成具有部分正则性的统计解.同时也证明了当外力项具有L^(2)正则性且Gras... 该文研究三维自治不可压Navier-Stokes方程组轨道统计解的退化正则性.作者证明了当该方程组的外力项具有H^(-1)正则性且Grashof数小于2.057时它的弱轨道统计解退化成具有部分正则性的统计解.同时也证明了当外力项具有L^(2)正则性且Grashof数小于2.057时它的轨道统计解退化成强轨道统计解. 展开更多
关键词 轨道统计解 退化正则性 三维不可压navier-stokes方程 轨道吸引子 Grashof数
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谱元方法求解二维不可压缩Navier-Stokes方程 被引量:7
10
作者 秦国良 徐忠 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期20-25,共6页
利用有限元的思想并结合谱方法的精度提出求解偏微分方程的谱元方法,在元素内插值函数使用伪谱Chebyshev逼近,并将此方法应用于求解不可压Navier-Stokes方程,具体求解了二维方腔顶盖驱动流,与公认基准解对比获得了较好的结果。
关键词 谱元方法 navier-stokes方程 非定常流动
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Navier-Stokes方程最优控制问题的一种新型投影稳定化方法 被引量:2
11
作者 覃燕梅 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期973-979,共7页
本文研究了高雷诺数下二维非定常Navier-Stokes方程最优控制问题的一种新型投影稳定化方法.通过L^2投影稳定化技巧,本文绕开了inf-sup条件对等阶有限元的束缚,克服了雷诺数较大时,对流占优引起的振荡.该方法的优点在于:所有计算只需要... 本文研究了高雷诺数下二维非定常Navier-Stokes方程最优控制问题的一种新型投影稳定化方法.通过L^2投影稳定化技巧,本文绕开了inf-sup条件对等阶有限元的束缚,克服了雷诺数较大时,对流占优引起的振荡.该方法的优点在于:所有计算只需要在同一套网格上执行,不需要嵌套网格或者将速度和压力的梯度投影到粗网格上. 展开更多
关键词 最优控制 非定常navier-stokes方程 高雷诺数 L2投影
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三维定常问题的高阶紧致差分格式向非定常问题的推广
12
作者 葛永斌 田振夫 吴文权 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期939-941,共3页
将已经建立的求解三维定常对流扩散方程的高阶紧致差分格式直接推广到三维非定常对流扩散方程的数值求解,时间导数项利用二阶向后欧拉差分公式,所得到的高阶隐式紧致差分格式时间为二阶精度,空间为四阶精度,并且是无条件稳定的。数值实... 将已经建立的求解三维定常对流扩散方程的高阶紧致差分格式直接推广到三维非定常对流扩散方程的数值求解,时间导数项利用二阶向后欧拉差分公式,所得到的高阶隐式紧致差分格式时间为二阶精度,空间为四阶精度,并且是无条件稳定的。数值实验结果验证了本文方法的精确性和稳健性。 展开更多
关键词 三维非定常对流扩散方程 高阶紧致差分格式 多重网格方法
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不可压缩Navier-Stokes方程最优动力系统建模和分析 被引量:6
13
作者 王金城 齐进 吴锤结 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第1期1-15,共15页
研究了同时满足任意速度边界条件和速度不可压条件的Navier-Stokes方程最优动力系统的建模方法.通过对方柱绕流问题的最优动力系统的建模与分析,发现该最优动力系统的动力学特性为极限环.同时,该最优动力系统仅使用了三个最优基函数就... 研究了同时满足任意速度边界条件和速度不可压条件的Navier-Stokes方程最优动力系统的建模方法.通过对方柱绕流问题的最优动力系统的建模与分析,发现该最优动力系统的动力学特性为极限环.同时,该最优动力系统仅使用了三个最优基函数就很好地描述了所有主要的流场特征和该问题的动力学特性,故满足任意速度边界条件和速度不可压条件Navier-Stokes方程最优动力系统的建模方法,能够用最少的基函数最大限度地描述复杂流体问题及其动力学特性. 展开更多
关键词 最优化 动力系统 三维不可压缩navier-stokes方程 动力学特性
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非定常不可压粘性/无粘性耦合方程的一种分步分解方法
14
作者 林玉闽 许传炬 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期368-375,共8页
给出了数值求解初始变量不可压Navier Stokes/Euler耦合方程的一种分步块LU分解方法。与传统的时间分裂法不同,该法无需压力中介边条件,从而避免了传统时间分裂法要求的复杂的压力中介边条件逼近。分步块LU分解方法可看做经典的Uzawa算... 给出了数值求解初始变量不可压Navier Stokes/Euler耦合方程的一种分步块LU分解方法。与传统的时间分裂法不同,该法无需压力中介边条件,从而避免了传统时间分裂法要求的复杂的压力中介边条件逼近。分步块LU分解方法可看做经典的Uzawa算法的改进,后者曾被成功应用于不可压Navier Stokes/Euler耦合方程的求解。但本文显示分步块LU分解法比经典的Uzawa方法更经济。分析显示该法具有良好的稳定性和高精度,数值结果支持这一理论分析。 展开更多
关键词 navier-stokes/Euler耦合方程 时间分裂法 LU分解方法 UZAWA算法 非定常不可压流 液体计算
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Navier-Stokes/Navier-Stokes耦合方程的时间解耦局部并行方法
15
作者 张蕊 张翀 李剑 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期80-87,共8页
针对Navier-Stokes/Navier-Stokes耦合方程,本文提出了基于空间非迭代Newton格式的时间解耦局部并行方法。首先,解耦耦合区域,将耦合区域内Navier-Stokes/Navier-Stokes耦合方程的求解转换为子区域内非定常Navier-Stokes方程的求解。其... 针对Navier-Stokes/Navier-Stokes耦合方程,本文提出了基于空间非迭代Newton格式的时间解耦局部并行方法。首先,解耦耦合区域,将耦合区域内Navier-Stokes/Navier-Stokes耦合方程的求解转换为子区域内非定常Navier-Stokes方程的求解。其次,在空间上运用非迭代Newton格式线性校正,时间上直接求解广义线性Stokes问题,从而使得非线性方程转换为线性方程。最后,剖分解耦后的两个子区域,将子区域内单一非定常Navier-Stokes方程的求解转换为并行区域内的各自求解。数值实验表明:与空间非迭代Newton格式的欧拉时间推进方法相比,时间解耦的局部并行方法在保证精度的情况下,运行时间较短,在一定程度上提高了耦合问题的求解效率,保证了其高效性。 展开更多
关键词 navier-stokes/navier-stokes耦合方程 非定常navier-stokes方程 空间非迭代的Newton格式 欧拉时间推进方法 时间解耦的局部并行方法
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三维机翼非定常数值模拟
16
作者 李伟 《气动研究与实验》 2000年第4期1-6,共6页
本文研究了三维非定常Euler方程的显式有限体积解法,并编制了相应的计算程序。在程序中,网格生成部分采用的是代数方法生成贴体网格,再用求解椭圆型方程的方法对网格进行优化;在计算部分采用二步Lax-Wendroff格式的一种变体进行迭... 本文研究了三维非定常Euler方程的显式有限体积解法,并编制了相应的计算程序。在程序中,网格生成部分采用的是代数方法生成贴体网格,再用求解椭圆型方程的方法对网格进行优化;在计算部分采用二步Lax-Wendroff格式的一种变体进行迭代,它具有二阶时间精度,并在预估步和修正步采用同样的处理过程,避免了对中间点的定义,使程序简洁有效率。全部计算结果均与有关实验和其它资料进行了比较。 展开更多
关键词 数值模拟 飞机 设计 机翼 三维非定常欧拉方程
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基于混合动网格的二维非定常粘性流动数值模拟 被引量:8
17
作者 邓枫 伍贻兆 刘学强 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期444-448,共5页
利用基于Delaunay三角化的动网格方法,在混合网格上求解了带运动边界的二维非定常Navier-Stokes方程。在有限体积法格心格式的基础上,采用带人工耗散项的Jameson中心格式以及双时间步长推进方法对Navier-Stokes方程中的空间项和时间项... 利用基于Delaunay三角化的动网格方法,在混合网格上求解了带运动边界的二维非定常Navier-Stokes方程。在有限体积法格心格式的基础上,采用带人工耗散项的Jameson中心格式以及双时间步长推进方法对Navier-Stokes方程中的空间项和时间项分别进行了离散。湍流模型为Spalart-Allmaras方程模型。对在跨声速粘性绕流中进行俯仰振动以及后缘摆动的翼型进行了数值模拟,得到了令人满意的结果。 展开更多
关键词 非定常粘性流动 混合动网格 DELAUNAY三角化 有限体积法 navier-stokes方程
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进气道俯仰振荡状态的非定常数值仿真 被引量:6
18
作者 柳长安 吴宝元 杨铁成 《火箭推进》 CAS 2008年第3期23-26,共4页
为研究进气道俯仰振荡状态时的性能,耦合求解俯仰振荡运动和非定常Navier-Stokes方程,对平衡攻角为0°、振荡幅值为15°的进气道非定常流场进行了数值仿真。结果表明:在俯仰振荡状态下,进气道的性能发生周期性变化,存在一个类... 为研究进气道俯仰振荡状态时的性能,耦合求解俯仰振荡运动和非定常Navier-Stokes方程,对平衡攻角为0°、振荡幅值为15°的进气道非定常流场进行了数值仿真。结果表明:在俯仰振荡状态下,进气道的性能发生周期性变化,存在一个类似于领结形状的滞环。 展开更多
关键词 进气道 俯仰振荡 非定常 navier-stokes方程
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悬停状态倾转旋翼机非定常气动干扰研究 被引量:8
19
作者 孙凯军 张碧辉 +1 位作者 付义伟 张练 《航空工程进展》 CSCD 2019年第6期744-749,共6页
悬停状态旋翼/机翼机身干扰流场的高精度数值模拟对准确预估倾转旋翼飞行器气动性能具有十分重要的意义,是直升机空气动力学领域的研究热点和难点之一。基于运动嵌套网格技术,建立一套适用于倾转旋翼非定常流场的CFD方法,采用雷诺平均Na... 悬停状态旋翼/机翼机身干扰流场的高精度数值模拟对准确预估倾转旋翼飞行器气动性能具有十分重要的意义,是直升机空气动力学领域的研究热点和难点之一。基于运动嵌套网格技术,建立一套适用于倾转旋翼非定常流场的CFD方法,采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程作为主控方程,湍流模型选用Spalart-Allmaras模型,时间推进上采用高效的隐式LU-SGS格式;在此基础上,开展某新型倾转旋翼无人机的旋翼/机翼机身非定常干扰流场数值模拟研究,得到其气动干扰的"喷泉效应"现象;着重研究不同襟副翼预置角对降低悬停状态下旋翼/机翼机身气动干扰作用的影响。结果表明:干扰作用使总拉力损失16.6%,45°襟副翼预置角效果最佳,使全机总拉力损失从原来的16.6%降到13.8%。 展开更多
关键词 倾转旋翼机 运动嵌套网格 navier-stokes方程 非定常数值模拟 气动干扰
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动态混合网格生成及隐式非定常计算方法 被引量:7
20
作者 张来平 王志坚 张涵信 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期664-672,共9页
建立了一种基于动态混合网格的非定常数值计算方法.混合网格由贴体的四边形网格、外场的多层次矩形网格和中间的三角形网格构成.当物体运动时,贴体四边形网格随物体运动而运动,而外场的矩形网格保持静止,中间的三角形网格随之变形;当物... 建立了一种基于动态混合网格的非定常数值计算方法.混合网格由贴体的四边形网格、外场的多层次矩形网格和中间的三角形网格构成.当物体运动时,贴体四边形网格随物体运动而运动,而外场的矩形网格保持静止,中间的三角形网格随之变形;当物体运动位移较大,导致三角形网格的质量降低,甚至导致网格相交时,在局部重新生成网格.新网格上的物理量由旧网格上的物理量插值而得.为了提高计算效率,采用了双时间步和子迭代相结合的隐式有限体积格式计算非定常Navier-stokes方程.子迭代采用高效的块LU-SGS方法.利用该方法数值模拟了NACA0012振荡翼型的无黏和黏性绕流,得到了与实验和他人计算相当一致的结果. 展开更多
关键词 物体运动 隐式 矩形网格 外场 非定常navier-stokes方程 相交 有限体积格式 三角形网格 四边形网格 中间
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