三维起伏地表条件下地震波走时计算的不等距迎风差分法

三维起伏地表条件下的地震波走时计算技术是研究三维起伏地表地区很多地震数据处理技术的基础性工具.为了获得适应于任意三维起伏地表且计算精度高的走时算法,提出三维不等距迎风差分法.该方法采用不等距网格剖分三维起伏地表模型,通过在迎风差分格式中引入不等距差分格式、Huygens原理及Fermat原理来建立地表附近的局部走时计算公式,并通过在窄带技术中设定新的网格节点类型来获得三维起伏地表条件下算法的整体实现步骤.精度及算例分析表明:三维不等距迎风差分法具有很高的计算精度且能够适应于任意三维起伏地表模型.

多孔介质中两相完全可压缩可混溶驱动问题的修正迎风差分法

本文采用修正迎风差分方法处理多孔介质中两相完全可压缩可混溶驱动问题,建立了差分计算格式,并证明了格式的收敛性,同时得到l2和h1误差估计,最后数值试验证明了方法的有效性。

改进型迎风有限差分法计算三维地震波走时

走时计算在速度分析、基准面校正、层析反演及射线类偏移等领域有广泛的应用。为了提高走时计算的精度和稳健性,在常规有限差分算法的基础上,进一步推出基于局部平面波前近似的程函方程求解方法,即改进型迎风有限差分法,用来计算出三维初至走时。改进型迎风有限差分法对散射波和首波做了适当处理,不存在常规有限差分算法的阴影区、焦散区等问题。从模型试算的效果可以看出,该方法灵活性好,适用于强变速的情况,对于盐丘模型,即使不做平滑处理也能稳健地进行走时计算。改进型迎风有限差分法计算三维地震波走时适用于复杂地质构造地区的走时计算,具有广阔的应用前景。

奇异摄动Robin问题的二阶混合差分法

考虑一个含有指数边界层的奇异摄动Robin问题.在Bakhvalov-Shishkin网格上用混合差分格式来离散Robin问题,证得此混合差分法是关于ε一致二阶L∞模收敛的.数值实验证实了理论结果,显示估计是稳健的.

Kirchhoff积分法叠前深度偏移技术在孤岛地区的应用

潜山油气藏是胜利探区一种重要的油气藏类型,具有储集层发育、层系多、产能高等特点。但由于潜山地层经历了多期构造运动,往往多期断层交会切割,因而内幕结构非常复杂;同时埋深又比较大,这就使得常规地震剖面不能对潜山地层准确成像。以往的潜山油气藏勘探工作中的难点就在于构造的落实,Kirchhoff积分法叠前深度偏移技术正是在这种情况下发展起来的一项成像技术,它遵循波传播的Snell定律,借助于直接解程函方程的迎风有限差分三维旅行时计算方法,可以解决潜山复杂地层的成像问题。通过在孤岛地区的应用,取得了较好的效果。

土壤水流与溶质耦合运移问题的混合元-迎风广义差分法研究

本文研究了一维非饱和土壤水流与溶质耦合运移问题的数学模型,建立了求其数值解的守恒混合元-迎风广义差分格式.对非线性土壤水分入渗方程,采用守恒混合元法进行离散模拟,同时得到了土壤含水量和水分通量;而对对流-扩散形式的溶质运移方程,利用迎风的广义差分法离散求解.且分析了解的存在唯一性,并讨论了误差估计.最后给出数值算例,模拟结果表明利用本文格式来求解非饱和土壤水流与溶质耦合运移问题是可靠的,且该格式具有稳定性和可实用性.

对流-反应-扩散边值问题的有限差分方法求解

本文介绍了对流-反应-扩散方程,及有限差分法和迎风差分法的发展过程.然后对中心差分格式、一维差分格式及迎风差分格式做了简单的说明,并通过一个例子对一般有限差分法和迎风差分法在求解对流占优的对流-反应-扩散方程的优劣进行了比较.

直流输电线路电晕损失数值计算方法

高压直流输电线路电晕损失的计算由于线路周围空间电荷的存在而较为复杂。在直流输电线路设计中,只能依赖各种经验公式对线路电晕损失进行估计,方法的普适性较差。为此,以直流输电线路离子流场数值计算为基础,分析了采用Shockley-Ramo法则、沿导线闭合曲线积分以及沿计算边界积分等3种方式计算导线电晕电流的合理性。结果显示,从计算结果与测量结果的一致性看,Shockley-Ramo法和沿导线闭合曲线积分法与沿计算边界积分法相比均较好,但考虑Shockley-Ramo法则利用所有的空间电荷来计算电晕电流,而沿导线闭合曲线积分方法仅利用导线附近的电荷,因此Shockley-Ramo法则具有更好的通用性。该方法能够快速、稳定、准确地计算高压直流输电线路的电晕损失,为直流输电线路设计提供参考。

多层渗流方程组合系统的迎风分数步长差分方法和应用

对多层渗流方程组合系统提出适合并行计算的二阶和一阶两类迎风分数步长差分格式 ,利用变分形式、能量方法、二维和三维格式的配套、隐显格式的相互结合、差分算子乘积交换性、高阶差分算子的分解、先验估计的理论和技巧 ,对二阶格式得到收敛性的最佳阶的L2 误差估计 .对一阶格式亦得到收敛性的L2 误差估计 .该方法已成功地应用到多层油资源运移聚集的评估生产实际中 ,得到了很好的数值模拟结果 .

可压衰减湍流中被动标量场的直接数值模拟及谱分析

运用高精度迎风差分方法及8阶精度群速度控制型差分格式(GVC8)对初始Reynolds数为72,初始湍流Mach数0.2～0.9的可压衰减湍流的流场及被动标量场进行了直接数值模拟,被动标量场的Schmidt数为2～10。通过不同计算网格及不同方法的数值计算对本文结果进行了验证。指出了可压衰减湍流中被动标量能谱存在的-1律,压缩性效应使得高波数成分衰减加快。对被动标量场进行了标度律分析,发现可压湍流中被动标量场具有扩展自相似性,而压缩性效应对被动标量标度指数的影响较小。发现随着被动标量Schmidt数增加,其标度指数的奇异性增强。