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2006年, 第23卷, 第1期
刊出日期：2006-01-25 上一期    下一期
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计算中子增殖率的时间强迫碰撞方法 王瑞宏, 邓力, 许海燕, 裴鹿成 2006, 23(1): 1-9.  摘要 ( )   PDF(280KB) ( )   为获得更多粒子在特定时间步内的碰撞信息,给出3种解决介质非均匀的时间强迫碰撞抽样目的:离散化抽样目的,强截面抽样目的和均匀时间抽样目的.将强迫碰撞目的由只适合在各自均匀的几何区域内分别强迫碰撞,扩展为也适合在特定时间步内中子可能经过任意非均匀介质的强迫碰撞.通过一个简单的增殖系统的中子增殖率计算问题,对时间强迫碰撞的3种目的和直接模拟目的进行了计算比较.结果表明,3种时间强迫碰撞目的的效率相差不大,但明显优于直接模拟目的,当步长从2×10-5缩至10-6μs,FOM(计算效率或称优度)约高出2至4个量级.

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Navier-Stokes方程的线性化微分求积法 李晨, 吴雄华 2006, 23(1): 10-18.  摘要 ( )   PDF(323KB) ( )   提出一种新的线性化微分求积法(LDQM),将这种目的应用到流函数和涡量形式的Navier-Stokes方程.通过LDQM,非线性方程很容易被解出来,并且容易处理压力的边界条件.为检验本目的,计算了两个数值算例.

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统一坐标系下多介质流体力学计算的一种方法 贾鹏彦 2006, 23(1): 19-24.  摘要 ( )   PDF(232KB) ( )   采用一种基于网格节点之间的吸引和排斥重新分布节点的移动网格目的确定网格移动的速度,目的简单,易于实现.数值结果表明,本目的不仅可以显著地提高计算效率,而且仍然具有较高的流场分辨率.

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SRLW方程的多辛Fourier谱格式及其守恒律 孔令华, 曾文平, 刘儒勋, 孔令健 2006, 23(1): 25-31.  摘要 ( )   PDF(259KB) ( )   通过引进正则动量,将对称正则长波方程(简称SRLW方程)转化成多辛形式的方程组,它具有多辛守恒律;介绍了空间方向满足周期边界条件的函数的Fourier谱目的;对SRLW方程的多辛方程组在空间方向利用Fourer谱目的,时间方向上应用Euler中点格式离散,得到其多辛Fourier拟谱格式;证明此格式的一些离散守恒律.用此格式模拟了SRLW方程的单个孤立波,还模拟了多个孤立波的追赶、碰撞和分离过程.

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一类正交增强的阶谱六面体矢量单元构造 李江海, 孙秦 2006, 23(1): 32-36.  摘要 ( )   PDF(203KB) ( )   利用阶谱正交多项式的优越性,从单元系统矩阵形成的角度分析阶谱六面体矢量单元的基函数,提出具有正交增强的阶谱六面体矢量单元(ORHHVFE)构造目的;并利用该目的构造的阶谱六面体矢量单元与其它阶谱六面体矢量单元(HHVFE)进行了金属腔本征模问题的数值计算对比实验.结果表明ORHHVFE具有与其它HHVFE同等的数值计算精度,且由ORHHVFE形成的有限元系统矩阵条件数获得了极大的改善.

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SALE速度重映算法的改进 熊俊, 周海兵, 张树道 2006, 23(1): 37-42.  摘要 ( )   PDF(299KB) ( )   在一维交错网格上基于SALE算法的速度重映策略,提出了3种动量通量的改进算法:①采用迎风斜率加修补的SUR目的;②采用minmod斜率限制器的SM目的和③采用一种新的斜率限制器加修补的SLR目的.3种目的具有二阶守恒保界的性质,同时继承了SALE算法简单高效的特点,可以直接推广到二维情况.

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一维多介质可压缩Euler方程的高精度RKDG有限元方法 陈荣三, 蔚喜军 2006, 23(1): 43-49.  摘要 ( )   PDF(236KB) ( )   采用RKDG有限元目的、Level Set目的和改进的带"Isentropic"修正的Ghost Fluid目的模拟了一维多介质可压缩Euler方程,其中Euler方程、Level Set方程和重新初始化方程都采用了三阶精度的RKDG有限元目的进行离散,并对一维两种介质可压缩流体进行了数值实验,得到了较高分辨率的计算结果.

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无需线搜索的并行非线性共轭梯度法 王建, 迟学斌, 谷同祥, 冯仰德 2006, 23(1): 50-56.  摘要 ( )   PDF(215KB) ( )   给出了一类无需线搜索的无约束最优化并行算法--并行非线性共轭梯度法(NLS-PNCG),用一个固定的公式来计算搜索步长,较常用的共轭梯度法计算量小.并且证明了目的的全局收敛性,给出了数值试验,结果显示NLS-PNCG优于线搜索的非线性共轭梯度法(NCG).

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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 2006, 23(1): 57-60.  摘要 ( )   PDF(175KB) ( )   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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湍流模式对转捩的初步研究 肖志祥, 陈海昕, 李启兵, 符松 2006, 23(1): 61-65.  摘要 ( )   PDF(273KB) ( )   采用二阶时间精度的LU-SGS-τTS目的进行时间推进求解Navier-Stokes方程组,用基于Roe的六阶对称TVD格式离散对流项,并采用Baldwin-Lomax和Spalart-Allmaras模式对平板边界层、Aerospatial A-profile翼型低速大迎角及RAE-2822翼型跨声速激波/边界层干扰流动进行数值分析,自动捕捉流动的转捩过程,获取了有意义的结果.

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气动/几何约束条件下翼型优化设计的最优控制理论方法 杨旭东, 乔志德, 朱兵 2006, 23(1): 66-72.  摘要 ( )   PDF(267KB) ( )   基于最优控制理论原理和Navier-Stokes方程,研究了气动/几何约束条件下多设计变量的翼型气动优化设计问题.根据给定的目标函数表达形式,在计算坐标下详细推导了相应的共轭方程及边界条件,以及梯度方程的具体数学形式.通过合理数学变换,得到了物理空间上适应于CFD数值求解的共轭方程直观表达形式,并发展了有效数值求解目的.通过将流动方程、共轭方程、目标函数敏感性导数和优化算法相结合,发展了一种新的气动优化设计目的.相关设计算例表明该目的在设计理论、适用性以及时间费用等方面具有显著特色和优点,且设计结果更为可靠.

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抬举湍流H2/N2射流火焰的PDF模拟 王海峰, 陈义良 2006, 23(1): 73-79.  摘要 ( )   PDF(251KB) ( )   采用数值目的研究了一个高温燃烧产物环境中的抬举湍流H2/N2射流火焰,对火焰的自然和抬举特性进行了研究.采用标量联合概率密度函数(PDF)目的处理详细的化学动力学过程,而湍流流场采用一个多时间尺度(MTS)k-ε湍流模型计算.计算中结合了一套描述氢气氧化的详细化学反应动力学机理.计算结果和实验数据进行了对比,表明所采用的模型可以精确的模拟火焰抬举高度和自然的过程.

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SiC电子霍耳迁移率的计算 王平, 杨银堂, 杨燕 2006, 23(1): 80-86.  摘要 ( )   PDF(282KB) ( )   基于对自身能带结构的分析以及各向同性弛豫时间近似法,采用三椭球等能面、抛物线性简化,建立了适于模拟n型6H-SiC电子霍耳迁移率和霍耳散射因子的解析模型,精确描述了不同散射机制对于6H-SiC低场电子输运特性的影响.计算结果与实测值有很好的一致性.

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一种基于电势分布的电容成像敏感分布计算方法 牟昌华, 彭黎辉, 姚丹亚, 张宝芬, 萧德云 2006, 23(1): 87-92.  摘要 ( )   PDF(259KB) ( )   系统分析了电容成像(Electrical capacitance tomography,简称ECT)系统敏感分布和电势分布的关系,统一了计算公式,该目的简单且计算量小.仿真表明,采用该目的计算的ECT敏感分布,与采用定义计算的结果吻合.

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周期性波纹通道内换热与流动的数值研究 谢公南, 王秋旺, 罗来勤 2006, 23(1): 93-97.  摘要 ( )   PDF(218KB) ( )   采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLER算法,数值研究了一种紧凑换热器中波纹通道内周期性充分发展的层流流动与换热情况,流动Re数的范围为100~1100,Pr数为0.7.计算考察了不同波纹高度、波纹间距对流动与换热的影响,并对模型参数进行了性能评价.计算结果表明,整体Nu数及fRe数随着流动Re数的增加而增加.随着波纹高度的增加或波纹间距的减小,换热增强,特别是在高Re数下波纹高度的增加更加强化换热.最佳波纹高度和间距分别为1.15 mm和13 mm.

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超导Josephson结直流I-V特性的数值计算 张军琴, 杨银堂, 贺庆丽, 娄利飞, 桂智彬 2006, 23(1): 98-102.  摘要 ( )   PDF(183KB) ( )   为了研究超导Josephson结的性质,选用四阶龙格-库塔法对RSJ模型下单个Josephson结及其阵列以及微波辐照下Josephson结的直流I-V特性进行了数值计算,并将模拟结果与实验结果进行了比较.

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应用特雷纳法和吉尔法求解脱硫脱硝中化学反应动力学方程 宫野, 张建红, 王晓东, 孙继忠, 刘悦, 马腾才 2006, 23(1): 103-108.  摘要 ( )   PDF(219KB) ( )   应用特雷纳法和吉尔法求解脱硫脱硝中一类化学反应动力学方程,均得到了满意的结果.分别讨论了NO-NO2-N2,NO-NO2-N2-O2和NO-NO2-N2-O2-H2O系统,指出了各种系统脱除NOx的途径.同时,讨论了加入CO2及SO2后,脱除NOx和SO2的情况.

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非定常膨胀过程中水蒸汽凝结对流场影响的数值分析 王美利, 罗喜胜, 杨基明 2006, 23(1): 109-114.  摘要 ( )   PDF(292KB) ( )   采用数值目的对激波管非定常膨胀过程中,汽液相变与流场的相互作用进行了模拟.主要研究了含有水蒸汽的混合气体在激波管中的非平衡凝结过程以及其对流场的作用.结果表明由于水蒸气的凝结释放热量对流场局部进行加热,使流场参数发生扰动而产生凝结激波.经过与凝结激波的相互作用后,流场参数和结构将发生明显的变化.

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连续态数值波函数归一化的近似计算及TRK求和中余项的积分处理 曹伟, 朱云霞, 陆慧, 贺黎明 2006, 23(1): 115-119.  摘要 ( )   PDF(203KB) ( )   采用改进的Numerov格式,对连续态波函数及其归一化问题作了细致的计算.指出了Cowan在ε→0时状态波函数的归一化中存在的问题,给出了更加准确、有效的归一化计算目的.为了检验这一算法,计算了氢原子各状态(l=0~3)下的Thomas-Reiche-Kuhn(TRK)和.利用最小二乘法,给出了TRK求和中无穷项的渐近函数形式,并由此采用积分目的得到了余项的近似计算结果.

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中性粒子在Ioffe阱中的经典运动方程的Floquet解 刘小良, 徐慧 2006, 23(1): 120-126.  摘要 ( )   PDF(225KB) ( )   研究中性粒子在Ioffe阱中近原点区域的囚禁时,阱中的磁场可以呈现出一种简明的形式.磁矩μ反平行于磁场的中性粒子在阱中与磁场发生相互作用,借助相互作用势,可以获得粒子在阱中的经典运动方程.在一定的条件下,采用迭代近似的目的,将方程演化为马丢方程的形式,利用传统的WKBJ目的可实现方程的近似求解.研究阱中中性粒子的囚禁问题时,感兴趣的是马丢方程的Floquet解,即周期为π,2π的全周期和半周期解,欲获得这种周期解,马丢方程中的参数λ和q必须满足一定的关系,为此必须选择阱的特定参数和粒子的特定初始条件,对这一问题进行了探索性的研究.