水斗曲面三维非正交贴体网格数值生成

为实现冲击式水轮机水斗内非定常流动的数值解析,需要高密度匀布非正交贴体坐标网格来拟合水斗曲面.本文开发了一种用于水斗曲面三维非正交贴体坐标匀布网格的数值生成程序,其主要算法是基于曲线与曲面的微分几何性质提出的四点投影法。程序可根据需要计算出不同密度的匀布贴体网格点.通过对两不同水斗的算例结果显示数值生成的网格很好地拟合了水斗不规则曲面,同时计算出各网格点的切向矢量和单位法向矢量.

定边界点二维正交曲线网格的数值生成方法

使用一种可以在边界上任意确定网格点的方法生成二维正交曲线网格.结果表明:该法以求解拉普拉斯方程组为基础,物理概念明确,且无需构造"合并"或"聚集"控制函数,使得方程离散简单,经验性因素降低;该法网格线与边界的正交性良好,可随意控制网格的疏密度,而且利用这一特性可将分汊区域或多连域分割成多个单连域分别进行求解,使几何图形复杂的计算区域网格的生成得到简化.

Towel型域到方形计算域全局同胚网格的数值生成方法

对任意维Towel型物理域 D到方形计算域Dc 的全局同胚映射数值实现方法进行研究 ,给出了任意维等参数正变换的数值迭代求解方法 ,并就迭代求解方法的误差进行分析 ,给出了数值网格点互不重合的一个充分性条件 .最后 ,根据该方法 ,给出了钱塘江口的二维不重叠数值网格生成算例 .

三维船体贴体坐标的数值生成

本文采用数值求解Possion方程方法来生成三维船体的贴体坐标系。文中采用滑动边界条件及弧长变换和插值技术来控制船体表面及区域内的网格密度,网格变换控制方程采用稳定性好的有限解析法进行数值求解。对经典算例(Wigley)数学船型生成贴体坐标系的结果表明,网格分布是令人满意的。因此,以本文法所编制的三维船体贴体坐标的计算机程序是可行的,并可应用于船舶周围粘性流场的数值计算。

挑流水舌入水喷溅的水滴生成数值模型研究

挑流泄洪雾化与水滴的生成及运动特性密切相关,其中水滴的生成问题是一个关键。本研究使用欧拉方法和拉格朗日方法相结合,提出了一种新的数值模型,用于模拟挑流水舌入水喷溅的水滴生成。首先,采用流体体积法获取挑流水舌的形态、速度和湍流动能等背景场信息。然后,利用液滴破碎的能量平衡理论构建特征参数,计算喷溅水滴的生成位置和数量。最后,使用拉格朗日方法追踪水滴的运动轨迹,并将模拟结果与水工模型试验数据进行对比。结果表明,模拟获得的水舌挑距、水滴生成位置、水滴群分布和降雨强度分布与水工模型试验的观测情况和数据高度一致,验证了模型的准确性,为挑流泄洪雾化研究提供了新思路。

复杂外形数值网格生成技术

采用求解抛物化的椭圆型方程和物面网格自适应方法生成三维复杂外形网格 ,保留了椭圆型方程解析性好的特点 ,同时又可以推进求解 ,不须迭代 .所生成的网格贴体性、光滑性、均匀性。

数值网格生成技术中方程非线性系数对网格正交性和疏密分布的影响

对椭圆型方程中非线性系数对网格正交性和空间分布的影响进行了理论分析和数值验证。结果表明 :方程中混合偏导数项系数具有控制网格正交性的作用 ;其它两个二次偏导数项系数具有调节网格空间分布的作用 ,且其调节的强弱和作用与其比值有直接关系。利用方程系数的这些特性 ,提出一种 Numman边界条件的给定方法 。

细胞外基质力学性质对实体肿瘤血管生成影响的数值模拟

考虑细胞外基质ECM力学性质对实体肿瘤血管生成的影响,数值模拟肿瘤内外血管网络。将肿瘤外正常组织ECM和肿瘤组织ECM均设为线弹性体,考虑内皮细胞的扩散运动、对肿瘤血管生成因子TAF的趋化性响应、对粘连蛋白FN趋触性响应以及对流运动,进行数值模拟。计算结果表明模型能够获得较为真实的分层毛细血管网络。

基于参数空间的表面数值网格生成方法研究

提出一种非均匀参数空间上生成表面数值网格的方法，开发相应的表面网格生成软件ＳＧＲＩＤ。

天然气水合物生成数值模拟的DAVIE模型和意义

天然气水合物生成数值模拟是以水合物热力学理论为基础,结合计算机方法来模拟水合物在海底环境下生成和分解、分布和富集的热力学、动力学过程。Davie模型是首个能够预测海洋沉积物中天然气水合物体积和分布的定量模型,它系统地模拟了海底天然气水合物的海洋环境和质量平衡,并将其应用到已知水合物分布地区进行对比,取得了很好的效果。

岩体工程力学参数取值方法研究Ⅱ:数值仿真试验

针对复杂节理岩体力学参数确定的瓶颈难题,对复杂节理岩体数值仿真试验开展了深入系统的研究,提出了基于岩体结构面网络计算机模拟的岩体结构定量化表征方法,以及基于拓扑矩阵表达和虚拟节理处理的数值试样快速生成技术,通过在数值流形法中引入断裂力学理论建立了复杂节理岩体受力、变形、破坏、扩展直至贯通的全过程模拟方法,在此基础上构建了节理岩体数值仿真试验平台,为通过仿真试验确定节理岩体的工程力学参数提供了一条新的途径。

CFD多块网格生成新进展

网格生成是计算流体力学的重要组成部分,多块网格在CFD实践中获得了广泛的应用．结合对网格生成技术规范和网格生成系统的讨论，综述了多块网格近年来的新进展，重点评述了网格拓扑和网格拼接技术（包括所谓的连续拼接、非结构拼接和广义拼接），完整飞机外形多块网格生成策略，自动分块技术以及相应的块合井技术，CAD和CFD之间的数据交换技术和基于NURBS的曲面网格生成技术，网格质量分析和控制技术，若干网格生成新方法，以及多块网格在航空气动力数值模拟中的应用．

网格生成软件GRGES的设计与实现

首先,本文说明了研制网格生成软件对于促进计算流体力学研究和应用的重要意义。其次,本文论述了数值网格生成的基本概念和基本步骤,提出了网格生成软件GRGES的设计思想,简单介绍了GRGES的总体结构和五种网格生成方法。最后给出了三个网格生成算例,它们均可用于计算实际流场。

三维非结构网格自动生成

采用各向异性平面非结构网格生成技术对曲面的参数平面进行三角剖分 ,从而得到曲面的非结构网格 ,作为三维非结构网格的边界网格 .应用推进面法生成网格内点 ,增量法将生成的内点逐点插入现有网格进行网格细化 ,得到三维计算域的Delaunay非结构网格 .讨论了非结构网格质量优化方法 .

平壁附近钝体绕流的数值模拟

采用有限差分法 ,模拟粘性流绕平壁面附近的圆柱的流动 流动方程采用涡量 流函数形式 涡量输运方程采用ADI方法求解 ,流函数方程采用SOR方法求解 计算网格采用椭圆型贴体曲线网格技术数值生成 考察了缝隙比 (e/D)对圆柱尾流的影响 。

双连通域正交坐标系的生成

采用物理坐标在变换平面求解拉普拉斯方程的方法生成正交坐标系 ,提出了双连通域的边界条件的处理及其数值计算过程 .用梅子洲河段的正交网格生成作为算例 ,其结果表明

用代数法生成飞机翼型进气道等复杂形状物体的网格

本文论述了研制网格生成软件对于促进计算流体力学研究和应用的重要意义。着重介绍了网格生成的多面方法,编制了多面法网格生成程序,生成了飞机翼型、进气道等复杂形状物体的网格.该方法可快速生成二维或三维边界正交网格,同时还可有效地控制区域内网线的分布和边界上网格点的分布.

孔隙填充型深海能源土的离散元成样新方法及宏观力学特性

针对孔隙填充型水合物的赋存形态,提出了一种新的制备孔隙填充型能源土试样的数值成样方法.孔隙填充型水合物的砂性能源土试样是由砂粒和水合物颗粒混合而成的特殊的散粒体材料,具有明显的非连续特征.在土骨架的孔隙中,将水合物块体视为由颗粒通过强胶结作用凝聚而成的团簇整体,随机填充生成不同水合物饱和度的沉积物试样,开展能源土宏观力学特性的离散元固结排水三轴压缩试验模拟,并从应力应变、体变、接触组构等方面进行分析.结果表明,水合物饱和度的增大对低饱和度的孔隙填充型能源土试样的初始弹性模量和强度影响较小.有效围压相同时,孔隙填充型能源土试样的体积剪缩量随着水合物饱和度的增大而减小;而水合物饱和度相同时,能源土试样强度及体积剪缩量随着有效围压的增大而增大.能源土试样的剪胀角随有效围压的增大而近似线性减少,随水合物饱和度的增大而趋于线性增大.颗粒间接触方向随着轴向应变的增大而朝竖直方向偏转.