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湍流热对流DNS多分辨率并行直接求解方法

包芸, 何建超, 方明卫

计算物理 2019, 36 (6): 641-647. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7974

摘要（379）

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PDF （4637KB）（1289）

依据温度标量场与动量计算的空间和时间计算分辨率不同的特点，采用两套网格，建立多分辨率双网格并行直接求解方法，用以解决极高Ra数湍流热对流DNS模拟巨大计算工作量的难题.在两套网格的数据交换上，根据每个细网格都满足连续方程，设计了速度的守恒平移插值方法.二维极高Ra数湍流热对流的计算结果表明，采用多分辨率双网格并行直接求解方法的DNS计算，可以使计算工作量降低近一个量级.瞬时温度场显示，双网格方法的计算结果可以很好地描述极高Ra数下快速运动的小尺寸漩涡团状羽流，得到的结果与原网格一致，不同方法计算得到的传热Nu数误差不超过1%.

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纳米器件的非零点能Casimir排斥力

方明, 宋开宏, 王娟娟, 黄志祥, 吴先良

计算物理 2015, 32 (1): 101-106.

摘要（334）

PDF （1786KB）（1176）

结合边界元方法,利用离散点表面电流及表面磁流的格林函数得到任意三维几何体及任意材料纳米器件互相作用离散点之间的Casimir力.给出浸泡在液体中纳米器件的"非零点能"Casimir效应,分析Casimir排斥力产生的条件,为实际纳米器件之间Casimir效应分析提供新的数值方法.

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增强型地热系统地下渗流场的模拟分析

陈继良, 蒋方明, 罗良

计算物理 2013, 30 (6): 871-878.

摘要（374）

PDF （2414KB）（1122）

采用自行开发的数值模型,模拟分析循环流体在双井增强型地热系统(EGS)地下热储中的渗流过程,系统分析不同水力渗透条件热储中流场形态的变化规律.结果表明,重力作用和流体动静压转换造成的"基础压差"与循环流体在地下裂隙岩体中的沿程阻力之间的相对大小是决定热储中流场分布形态的重要因素,而循环流量大小对热储内渗流场形态影响非常有限.基于此,我们提出水平井和多井环绕布局两种抑制流体短路的方案,为EGS的建设提供理论指导.

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热储周围岩石热补偿对增强型地热系统采热过程的影响

陈继良, 罗良, 蒋方明

计算物理 2013, 30 (6): 862-870.

摘要（398）

PDF （3385KB）（1225）

采用自行开发的增强型地热系统(EGS)地下热流动过程三维动态模拟软件,模拟不同地质条件下EGS的长期运行过程,分析热储周围岩体的热补偿对产热温度以及热储内岩石、流体温度演化的影响.该数值模型视热储为等效多孔介质,采用两个能量方程分别描述流体和岩石的温度场,深入探究岩石与循环流体之间的换热过程.研究发现,热储周围岩体的热补偿作用与热储内流场形态强烈相关,且并不总是提高EGS的生产温度.在深度方向上有较大的优势流动的热储中,热补偿作用在EGS运行早期甚至会降低采出流体的温度.随着EGS的运行,热储温度持续降低,热补偿将对热能开采的影响将逐渐转向正面,对生产流体温度的提高效果增强.

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求解洞穴散射问题的带有吸收边界层的有限元方法

张德悦, 马富明, 方明

计算物理 2008, 25 (3): 301-308.

摘要（321）

PDF （338KB）（985）

给出二维洞穴散射问题的带有吸收边界层的有限元方法.通过吸收边界层将无界域问题截断,得到一个有界域问题,求解此有界域问题来代替原问题.进一步分析收敛性并进行数值模拟.结果表明了此方法的有效性.

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平面行星夹具的物理气相沉积均匀性计算

方明, 范正修, 黄建兵

计算物理 2006, 23 (6): 738-742.

摘要（273）

PDF （336KB）（1171）

建立了平面行星夹具薄膜淀积无量纲模型,通过对蒸发源位置L/H、行星主轴与副轴距离P/H、夹角倾角A以及蒸发源蒸汽发射特性N等因素的分析,得到了典型径向理论均匀的优化几何配置.并从优化几何配置的膜料效率、角向均匀性和膜厚分布对蒸发源蒸汽发射特性变化的敏感性方面评价优化结果,得到了最优化设计区域.结果表明,优化配置的L/H+P/H小,则角分布差异小;L/H+P/H和A小,则膜料效率高L<P,A=-15°时,优化配置对N变化最不敏感L>P时,由N变化引起的典型径向分布变化小于0.5%.

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薄层物料受激光脉冲热作用的数值模拟

蒋方明, 刘登瀛, 周建华

计算物理 2002, 19 (5): 443-448.

摘要（215）

PDF （213KB）（1004）

有别于传统的将加热光源作为第二类边界条件的传热计算方法,考虑到激光与薄层多孔材料热相互作用,将激光加热处理为在被加热物料内沿光程按指数规律衰减的内加热源.考虑到薄层多孔材料在大功率微秒脉冲激光作用下可能会出现极为明显的非傅立叶效应,采用非傅立叶导热的双曲型模型描述多孔材料内的传热过程,并用有限差分方法对其进行数值求解,重点分析并讨论了薄层多孔材料的非傅立叶导热现象与物料的光学性质之间的相关关系.

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