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Van der Waals状态方程可压缩多流体流动的PPM目的

郑建国, 马东军, 孙德军, 尹协远

计算物理 2007, 24 (3): 287-294.

摘要（443）

PDF （391KB）（1166）

基于流体体积分数的混合型多流体数值模型,将Piecewise Parabolic Method(PPM)目的应用于可压缩多流体流动的数值模拟,采用双波近似求解多流体van der Waals状态方程的Riemann问题.模拟高密度比且含有激波的可压缩多流体流动,典型的纯界面平移问题模拟结果表明,在接触间断的界面附近,压力和速度没有任何的振荡且界面数值耗散都被控制在2-3个网格之内;一维和二维算例表明,该数值目的可以有效地处理接触间断、激波和多维滑移线等物理问题,并能够比其它多流体数值目的更精细地模拟多流体交界面.

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高阶谱元区域分解算法及其在流动稳定性中的应用

马东军, 孙德军, 尹协远

计算物理 2007, 24 (1): 7-12.

摘要（336）

PDF （396KB）（1350）

以无时间分裂误差的区域分解Stokes谱元算法为基础构建整体稳定性分析方法.用Jacobian-free的Inexact-Newton-Krylov算法求解不可压缩Navier-Stokes方程的定常解,将Stokes算法的时间推进步作为Newton迭代的预处理,在此基础上采用Arnoldi方法计算大规模特征值问题,对复杂流动进行稳定性分析,该方法能统一处理定常和非定常计算,没有时间分裂误差,无需显式构造Jacobian矩阵,可以减少内存使用,降低计算量,并加速迭代收敛.对有分析解的Kovasznay流动的计算表明,高阶谱元法具有指数收敛的谱精度.对亚临界方腔对称驱动流的各种定常解的计算及其稳定性分析验证了方法的可行性.

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微尺度后台阶流动的Monte Carlo直接模拟

秦丰华, 孙德军, 尹协远

计算物理 2006, 23 (2): 171-176.

摘要（252）

PDF （367KB）（1118）

对DSMC方法中压力边界条件的实现给出了一种改进的方法,并分区模拟了微尺度后台阶气体流动,得到了其流动的一般典型结构.计算结果表明经典后台阶流动中的回流区在一定参数范围内仍然存在,但上壁面的分离区消失.讨论了流动参数对流动结构的影响,并给出了再附长度与流动参数的关系.

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振动斜板上下落液体薄膜的数值模拟

胡国辉, 胡军, 尹协远

计算物理 2006, 23 (1): 57-60.

摘要（264）

PDF （175KB）（974）

用Galerkin有限元法数值模拟了振动斜板上的下落液体薄膜流动,研究了流场中不同强迫频率和初始扰动频率的影响.结果表明由于它们之间的相互作用,流场中出现低频信号,其在流场中的非线性效应使得表面波发生合并,加速了表面波的发展.对较高的强迫频率,这种效应更明显,且可观察到孤立包的产生.

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薄膜沿均匀加热平板下落的直接数值模拟

胡军, 胡国辉, 孙德军, 尹协远

计算物理 2004, 21 (5): 415-420.

摘要（230）

PDF （285KB）（1215）

采用拉格朗日有限元法(FEM),对均匀加热下落薄膜进行了直接数值模拟.在线性阶段,由数值结果得到的空间增长率与线性稳定性理论的结果是一致的.在非线性阶段,对于4种不同的小扰动频率,薄膜流动最终分别发展为饱和周期波、准周期波、多峰波状结构以及弧立波(solitary hump).表明该数值模拟方法有着相当高的精度.

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一维多介质可压缩流动数值方法

马东军, 孙德军, 尹协远

计算物理 2003, 20 (2): 183-188.

摘要（350）

PDF （284KB）（1090）

应用高精度界面追踪方法计算一般状态方程的多介质可压缩流动问题;应用LevelSet技术捕捉界面位置,在界面附近采用守恒数值离散,用双波近似求解一般状态方程Riemann问题,并采用统一高阶PPM格式进行内点和交界面点的计算.一维算例表明,该方法对于光滑区域以及多介质交界面具有二阶精度,能准确地模拟交界面的位置,交界面计算无数值振荡和数值耗散,并能处理一般状态方程的多介质可压缩流动问题.

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高密度比多介质可压缩流动的PPM方法

马东军, 孙德军, 尹协远

计算物理 2001, 18 (6): 517-522.

摘要（363）

PDF （215KB）（1316）

介绍一种基于流体体积分数模型的界面捕捉方法,数值模拟高密度比及含强激波的多介质可压缩流动.将PPM方法应用到多介质体积分数形式的Euler方程组,用双波近似求解一般刚性气体状态方程Riemann问题,可方便处理界面强剪切的滑移线问题,并给出了水下激波和气泡相互作用以及多相Richtmyer Meshkov不稳定性的计算结果.

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微管道气体流动的蒙特卡洛直接模拟

秦丰华, 孙德军, 尹协远

计算物理 2001, 18 (6): 507-510.

摘要（450）

PDF （161KB）（1302）

采用蒙特卡洛直接模拟(DSMC)方法,数值模拟了微管道中压力驱动的气体流动,结果表明固壁边界存在速度滑移,稀薄气体效应明显;整个流场温度变化很小,流动马赫数很小,密度、压力流向变化非常大而横向几乎不变;可压缩性导致压力随流向的非线性分布,但这种效应随Knudsen数增大而减弱.

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RICHTMYER-MESHKOV不稳定性的数值模拟

严长林, 孙德军, 尹协远, 童秉纲

计算物理 2001, 18 (1): 27-32.

摘要（345）

PDF （199KB）（1251）

采用了自适应的非结构网格和基于有限体积法的二阶Godunov格式,数值模拟了在激波作用下两种不同密度流体的交界面的演化过程.着重讨论了Richtmyer Meshkov不稳定性以及斜压效应在交界面演化过程中的作用,并给出了交界面的扰动增长率.

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二维涡方法的改进

童秉纲, 马晖扬, 尹协远

计算物理 1995, 12 (3): 369-374.

摘要（234）

PDF （391KB）（956）

研究二维涡方法在数值模拟非定常分离流的实时历程中,提高计算精度和解决长时间历程计算的问题。

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