Delaying Modified QUICK Scheme and its Application in Slug Flow

The National Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering Xi’ an Jiaotong University, Xi’ an 710049, China Abstract:Calculations of several classic questions in numerical heat transfer with delaying modified QUICK scheme show good agreement with benchrnark. Combining volume of fluid model with the well known SIMPLEC method. the reasonanble Tgylor bubble shape has ben obtained by using delaying modified QUICK scheme and donor acceptor scheme of interfacial advection respectively. At the same the the stream field and the liquid film thickness around the Taylor bubble have been well figured

采用延时修正法实施QUICK格式模拟提拉单晶体的生长

为了数值模拟提拉(又名Czochralski)法获得单晶体的生长过程,本文采用有限容积法离散控制方程,采用非均匀的交错网格避免不合理的振荡压力场,采用三阶精度QUICK(Quadratic Upwind Interpolation of Convective Kinematics)格式离散对流项,采用延时修正来实施QUICK格式获得满足主对角占优的代数方程组,采用SIMPLE(Semi-implicit Method for Pressure Linked Equations)算法耦合压力和速度场,给出了基于上述方法的方程、算法,并发展了程序,计算了Wheeler标准问题,计算结果与文献相当一致,同时本算法能模拟计算高葛拉晓夫数时的流动,显示出非均匀网格QUICK格式模拟晶体生长的优越性;另外本文将这一算法运用到单晶硅的数值模拟中,计算结果令人满意。

非均匀网格下的QUICK格式应用于强分离湍流计算

本文从湍流模型和数值格式两方面出发,研究了对绕方形柱体的强分离低速湍流的数值模拟。比较了标准k ε两方程模型和J B模型,将QUICK格式推广应用于非均匀网格,采用LU分解的强隐式求解技术(LU SIP)保证了求解的稳定性和效率。计算表明J B模型具有明显的优越性,与QUICK格式联合应用可十分显著地改善计算结果。

QUICK和乘方格式在顶盖驱动方腔流动数值计算中的比较

推导了非均分网格系统中QUICK格式附加源项的表达式 ,并用QUICK和乘方两种差分格式 ,分别对不同网格数下的二维、三维顶盖驱动方腔流动进行了数值计算。通过与文献中基准解的比较 。

延迟修正QUICK格式及其在弹状流中的应用

将延迟修正QUICK格式应用于数值传热学经典问题进行验证性计算 ,应用流体体积模型 ,将延迟修正QUICK格式及界面移动施主 受主格式与SIMPLEC算法相结合 ,计算了垂直管内弹状流泰勒气泡周围的流动特性 .通过计算 ,得到了满足气泡内部压力恒定要求的泰勒气泡形状及其周围流场分布 ,以及泰勒气泡周围液膜厚度随距离的变化规律 ,并与实验值进行了比较 ,得到的结果较为理想 .

QUICK格式近边界点处理及虚拟压缩因子的选择

本文给出了QUICK格式在非均匀网格下近边界点与内点的统一形式,数值实验表明该格式提高了数值计算精度,但应用时需注意格式稳定性与网格Peclet数的关系;此外,通过数值实验,研究了用虚拟压缩方法计算低雷诺数传热问题时虚拟压缩因子的选取,并给出了一系列虚拟压缩因子的选择值。

粘弹性流体模拟的DCQ-QUICK格式

流场中对流项的离散是其数值求解的一大难点.本文基于非结构同位网格格心有限体积法,针对流场守恒方程与Oldroyd-B本构方程的对流项,提出了一种耦合高阶Q-QUICK格式的延迟修正格式.通过平面Poiseuille流在不同We数下数值解与解析解的比较,验证了该方法具有较高的精度和较好的数值稳定性.通过4:1粘弹性收缩流的数值模拟,揭示了不同Re、We数下流场中压力、应力变化及角涡生长情况,同时也表明了该方法可有效扩大We数的计算范围.

QUICK格式在大型电站锅炉炉内流场数值计算方面的应用

简要介绍了ＱＵＩＣＫ格式及其精度，推导了三维ＱＵＩＣＫ格式的系数及其假扩散系数，并将ＱＵＩＣＫ格式应用于大型Ｗ型火焰电站锅炉三维冷态炉内流场的数值计算，计算结果能反映炉内流动的基本特征．

QUICK格式在对流占优扩散问题中的应用分析

用基于一般有限差分方法迎风格式求解土壤水盐对流占优扩散问题,会出现较大的数值扩散或者数值振荡现象。该文采用有限体积数值计算方法,将QUICK格式引入上述问题的求解过程中。数值结果表明,该方法可以有效的求解对流占优扩散问题,为土壤水盐运移问题求解提供理论基础。

QUICK格式在平面叶栅数值分析中的应用

应用标准的κ-ε湍流模型进行了平面叶栅的流场计算。给出任意曲线坐标系下,使用SIMPLE型算法求解二维雷诺平均N-S方程。对流项采用具有二阶精度的QUICK格式进行离散,扩散项采用中心差分。采用非交错网格布局,将所有变量存储于同一主节点上。为了消除非物理的压力和速度振荡,对界面上的逆变速度分量采用Rhie和Chow犤1犦动量插值方法。分别对可压缩叶栅流场的亚音速和跨音速流动进行了数值模拟计算。计算结果与文献结果吻合较好。

QUICK格式在土壤水分运动数值模拟中的应用

运用有限体积法中的QUICK格式,对一维非饱和土壤水分运动方程中的对流项进行了高精度离散,通过经典的数值算例验证了本格式具有精度高、编程简单,计算速度快等特点。并与中心差分格式、迎风格式进行比较,QUICK格式不但能很好地避免数值振荡现象,而且与实测结果吻合较好。

交错网格上应用有限谱QUICK法计算方腔流动

王健平教授提出的有限谱方法是一种局域化谱方法,具有精度高、无相位差、应用灵活等特点,在以往的实践中取得了很大成功。本文在交错网格上对二维驱动方腔流问题进行计算,求解了二维不可压缩流动的涡流流函数方程。其中微分部分采用有限谱法进行处理,对流项的处理则应用了QUICK格式。本文计算了雷诺数为1000、5000、10000、20000等多种情况,将所得的结果进行分析,并将中线上的速度分别同已有的文献数据进行对比,从而,验证有限谱微分的正确性和其在实际应用中的可行性。

污染物对流扩散方程的几种新的高阶QUICK组合显格式比较研究

本文运用组合式的有限差分QUICK格式,将对流扩散方程进行了高精度离散,通过对流项、时间项、扩散项几种高阶差分格式的优化组合,最终建立了一种时间三阶、对流三阶、扩散二阶的显式差分格式,通过经典的数值算例验证了本格式具有精度高、编程简单、计算速度快的特点。本文还详细介绍了由有限体积法建立的经典QUICK格式和通过有限差分法建立的QUICK格式的区别以及各自的精度。

QUICK格式与中心差分格式在土壤水盐运移数值模拟中的适用性分析

中心差分格式选用粗网格离散土壤水盐运移方程中的对流项时,数值解容易发生数值振荡.采用一种三阶精度的离散格式———QUICK格式可以有效地降低数值振荡这一“伪物理”现象.引用几个数值模型,通过与解析解的比较说明了QUICK格式对提高模拟结果准确性具有较好的作用,为分析一维土壤水分垂直运动问题离散格式的稳定性提供科学依据.

二维浅水域潮流数值模拟的ADI－QUICK格式

本文采用ＡＤＩ－ＱＵＩＣＫ有限差分格式，用单一正交网格系进行空间离散，对二维浅水流动方程和污染物对流－扩散问题进行数值模拟。方法具有高阶精度，不呈现数值振荡，不带有可感受的数值衰减，计算过程稳定，计算方法简便等优点。本文以大连湾海域为实例，计算了Ｍ２－分潮流动规律。基于ＡＤＩ－ＱＵＩＣＫ格式编制的ＦＯＲＴＲＡＮ程序对其它的浅水海域和河口的流动问题具有普遍的适应性。

对流扩散方程QUICK格式的数值摄动高精度重构格式

利用高智提出的数值摄动算法,把对流扩散方程的常用QUICK格式(黏性和对流项分别用二阶中心和QUICK格式离散)进行了高精度重构,包括利用离散单元内所有结点的全域重构和分别利用离散单元内上下游结点的上下游重构,得到两类新的更高阶精度的数值摄动重构格式,称为高的QUICK格式(G-QUICK格式).G-QUICK格式与QUICK格式相比简单性相当,但精度更高;全域重构G-QUICK格式和QUICK格式均为条件稳定,上下游重构得到一些绝对稳定的G-QUICK格式.解析分析和数值算例均证实了G-QUICK格式的优良性能,上下游重构的G-QUICK格式为在对流扩散方程的QUICK格式中避免使用人工黏性提供了新途径.

修正 QUICK 格式及其在弹状流中的应用

提出了一种适用于非均分网格的对流项差分格式优化ＱＵＩＣＫ格式，对数值传热学经典问题进行了验证性计算，得到较为理想的结果．应用这种优化ＱＵＩＣＫ格式结合ＳＩＭＰＬＥＣ算法，计算了垂直上升管中弹状流泰勒气泡周围的流场．在此基础上求解修正动量积分方程，从而修正气泡的形状，以满足对气泡内部压力恒定的要求，并选出合理的气泡上升速度．

二次风反切对大容量切向燃烧锅炉烟气偏差影响的数值研究

在发展一个三维计算程序的基础上研究了二次风反切对大容量切向燃烧锅炉烟气偏差的影响。数值模型应用在一个不同二次风反切工况下的 6 0 0MW切向燃烧炉。模型采用空度方法以较好地模拟复杂的屏式过热器结构 ,采用修正的非均分QUICK格式以有效减小伪扩散的影响 ,采用标准k ε模型来处理湍流。计算结果与试验数据吻合较好。模拟结果表明 ,烟气偏差成因于炉膛出口的残余旋转 ;二次风反切在一定程度上能有效地削弱炉膛出口的残余旋转 ,从而降低水平烟道的烟温偏差 ;但是过量反切可能会破坏炉内流场 ,并可能加大烟温偏差。因此必须优化反切角度与反切动量流率。该文认为合理的反切方式应该是无量纲准则数XJ为 1左右时的配风工况。

炉内冷态流场数值模拟算法讨论及验证

文中对用ＳＩＭＰＬＥＲ方法模拟炉内流场时所采用的一些促进收敛的方法及ＱＵＩＣＫＥ格式的特点进行了研究，并用多孔度和分布阻力相结合的方法来处理炉内受热面。并结合冷模试验验证了结果。计算结果与实测值吻合较好。

大惯量快速定位转台设计

介绍特定功能转台装置的设计过程,包括转台控制方案以及结构形式的确定。同时利用MATLAB对其控制方案进行了验证,仿真结果为控制参数的确定和电机等电器元件的选型提供了依据。