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一种基于磁通和电磁能流的磁扩散问题求解格式

严春晖, 肖波, 王刚华, 陆禹, 李平

计算物理 2022, 39 (4): 379-385. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8430

摘要（297）

HTML （22）

PDF （1768KB）（1011）

针对一维磁场扩散问题设计一种显式的有限体积离散格式。格式的第一个特征是不仅将磁场的扩散表达为单元边界上的磁通流, 同时将能量方程中的欧姆加热也表达为单元边界上的电磁能量流, 该特征能够更好地保证磁场能与内能的总量守恒。格式的第二个特征是将单元边界上的磁通量和电磁能通量进行截断, 在极端电阻率存在的磁扩散问题求解过程中, 该特征能够一定程度上放宽稳定性条件对显式格式时间步长的限制。

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同轴-环形TSV电学性能

王凤娟, 王刚, 余宁梅

计算物理 2018, 35 (2): 242-252. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7615

摘要（578）

HTML （3）

PDF （5840KB）（1337）

针对性能优越的同轴-环形硅通孔（Coaxial-Annular Through Silicon Via，CA-TSV）结构，提出特征阻抗、功率、时间常数及寄生参数的解析模型，研究结构参数对电学特性的影响，并通过HFSS软件对S21参数进行验证.结果表明：增加CA-TSV的内径或减小其外径可以有效减小特征阻抗，而减小其内径或增加其外径可以有效减小功率；增加CA-TSV的内径或外径可以有效减小RC等效电路的时间常数，而增大其内径或减小其外径可以有效减小RL等效电路的时间常数；增加CA-TSV的内径或外径可以有效减小电阻并且可以使电容值显著提高.

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PBG-PCF基模特性全矢量平面波多极方法联合数值研究

汤炳书, 沈廷根, 王刚

计算物理 2010, 27 (2): 287-292.

摘要（339）

PDF （435KB）（977）

用全矢量平面波方法与多极方法联合数值研究六重对称带隙型光子晶体光纤的基模特性.通过全矢量平面波方法可确定组成PBG-PCF的二维光子晶体的带隙,基模(束缚模)存在其频率要落在带隙内且须在k₀α=βα的直线附近上部区域,在带隙外形成辐射(泄漏模).把频率作为输入变量用多极方法计算,数据导出用MATLAB数学软件作出模场分布图,结果发现,不是所有基模可能存在的区域都有基模存在,为带隙型光子晶体光纤的基模寻找提供一种可行的方法.

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高阶精度CE/SE算法及其应用

张德良, 王景焘, 王刚

计算物理 2009, 26 (2): 211-220.

摘要（394）

PDF （724KB）（1415）

对时-空守恒元解元算法(CE/SE)的网格设置做较大改进,提出一种新的六面体解元和元定义;同时在解元中对物理量进行高阶Taylor展开,给出一种在时间和空间上均具有高阶精度CE/SE算法.在此基础上,把新型的高阶精度CE/SE算法推广应用于高速流动捕捉激波间断、气相化学反应流动、计及固体动态效应的流体-弹塑性流动和非稳态多相不可压缩粘性流动中.数值实践表明,提出的新型网格结构上的高阶精度CE/SE算法具有算法简单、计算精度高、计算效率和计算效果好的优点,并大大改进和拓展了CE/SE算法的应用范围.

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倾斜度及温度震荡频率对三维多孔介质方腔自然对流换热的影响

杨剑, 曾敏, 王刚, 王秋旺

计算物理 2008, 25 (5): 561-568.

摘要（274）

PDF （538KB）（1112）

对三维多孔介质倾斜方腔内非稳态自然对流换热进行数值研究.腔体右壁面(X=1)保持恒温T₀,左壁面(X=0)基于温度T₀按正弦规律变化,其他所有壁面保持绝热.采用Brinkman扩展达西模型及SIMPLE算法模拟方腔内的流动.方腔沿y轴转动倾角α1的变化范围为0°~90°,沿x轴转动倾角α2的变化范围为0°~45°,无量纲温度震荡频率f的变化范围为5π~90π.详细研究倾角和温度震荡频率对三维方腔自然对流换热的影响.计算结果表明:当倾角α1=46°,α2=45°及温度震荡频率f=45π时,方腔内的换热最强.

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复杂多孔介质腔体内自然对流换热的数值研究

曾敏, 王刚, 谢公南, 陈秋炀, 王秋旺

计算物理 2008, 25 (4): 445-449.

摘要（330）

PDF （398KB）（1215）

采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLEC算法,数值研究复杂多孔介质腔体内的自然对流换热问题.腔体的曲面温度分别保持恒定,上下表面绝热.在曲线坐标系中用有限容积法离散方程,并采用Brinkman扩展达西模型及局部非热平衡模型求解,综合研究Rayleigh数,Darcy数、孔隙率等参数对腔体内自然对流换热的影响.计算结果表明:Rayleigh数和Darcy数的影响最大而孔隙率的影响很小,同时存在使得腔体内换热达到最强的最佳纵横比.

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周期性边界条件下多孔介质方腔内自然对流换热数值研究

王刚, 曾敏, 黄自鹏, 王秋旺

计算物理 2007, 24 (3): 282-286.

摘要（313）

PDF （274KB）（1136）

对充满多孔介质的倾斜方腔,在其上下壁面绝热、右侧壁面维持恒温T₀及左侧壁面温度基于T₀随时间按正弦规律变化的情况下,采用Brinkman扩展达西模型和SIMPLER算法对方腔内的自然对流与换热进行了非稳态数值模拟,方腔倾角α的范围为0°~90°,Pr数为1,Ra数为10⁶.计算研究不同的振荡频率和方腔倾角对方腔内对流换热的影响.数值模拟结果表明:振荡频率f为60π,方腔倾角为43°时,方腔内的换热最强.

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非结构混合网格上的NS方程求解方法

王刚, 叶正寅

计算物理 2004, 21 (2): 161-165.

摘要（293）

PDF （305KB）（1222）

提出了一套较为通用的,完全自动化的非结构混合网格生成方法.在物面粘性作用区,采用一种改进的推进层方法生成三棱柱形和金字塔形网格;在其他流动区域采用阵面推进方法生成四面体网格.采用一种改进精度的格心有限体积法对三维NS方程进行了求解,在加速收敛措施方面,提出了一种新的当地时间步长取定方法来减小质量较差的网格单元对流场计算稳定性和收敛速度的不利影响.以M6机翼和DLR/F4翼身组合体外形的粘性流场作为数值算例,验证了上述网格生成和流场求解方法的正确性和实用性.

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三维非结构粘性网格生成方法

王刚, 叶正寅, 陈迎春

计算物理 2001, 18 (5): 402-406.

摘要（234）

PDF （365KB）（1139）

描述了一套适合粘性流动计算的三维非结构网格自动生成方法.在物面附近的粘性作用区域,采用推进层方法生成各向异性的"扁平"四面体网格,并通过一定的网格伸长控制参数,实现整个流场区域网格高度的平滑过渡.当粘性网格的推进高度达到预定要求时,推进层方法自动停止,转而采用阵面推进方法生成常规意义的尽量接近正四面体的各向同性网格.同时给出了利用该方法生成的M6机翼非结构粘性网格来求解机翼粘性绕流的简单算例.

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利用N-S方程模拟机翼气动弹性的一种计算方法

叶正寅, 王刚, 杨永年, 杨炳渊

计算物理 2001, 18 (5): 397-401.

摘要（284）

PDF （194KB）（1689）

利用一种双时间方法求解三维非定常N-S方程,得到与任意非定常运动对应的气动力,在求解非定常气动力的同时,在时间域内用二阶龙格库塔方法求解机翼弹性运动方程,从而模拟粘性流动中的气动弹性全过程.为保证网格生成效率,采用无限插值理论生成O-H型代数网格,考虑了机翼变形时的网格生成问题,并得到计算结果.

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一种基于磁通和电磁能流的磁扩散问题求解格式

严春晖, 肖波, 王刚华, 陆禹, 李平

计算物理
录用日期: 2021-10-18

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