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2005年, 第22卷, 第2期
刊出日期：2005-03-25 上一期    下一期
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研究论文

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双曲方程外问题的完全无反射人工边界条件 韩厚德, 郑春雄 2005, 22(2): 95-107.  摘要 ( )   PDF(516KB) ( )   研究了数值求解双曲方程外问题的人工边界方法.在圆形的人工边界上,得到了三类等价的完全无反射的人工边界条件.给出的数值例子验证了方法的有效性.

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流体力学方程的间断有限元方法 蔚喜军, 周铁 2005, 22(2): 108-116.  摘要 ( )   PDF(509KB) ( )   在二维区域三角形网格上应用一阶、二阶和三阶精度间断有限元方法,对流体力学方程和方程组进行了数值模拟.计算结果与差分方法计算结果比较,认为间断有限元方法在求解复杂边界条件和区域问题上有一定的优势.

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迎风紧致格式求解Hamilton-Jacobi方程 田保林, 傅德薰, 马延文, 李新亮 2005, 22(2): 117-122.  摘要 ( )   PDF(282KB) ( )   基于Hamilton-Jacobi(H-J)方程和双曲型守恒律之间的关系,将三阶和五阶迎风紧致格式推广应用于求解H-J方程,建立了高精度的H-J方程求解方法.给出了一维和二维典型数值算例的计算结果,其中包括一个平面激波作用下的Richtmyer Meshkov界面不稳定性问题.数值试验表明,在解的光滑区域该方法具有高精度,而在导数不连续的不光滑区域也获得了比较好的分辨效果.相比于同阶精度的WENO格式,本方法具有更小的数值耗散,从而有利于多尺度复杂流动的模拟中H-J方程的求解.

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求解粘性Hamilton-Jacobi方程的高阶方法 蔡力, 封建湖, 谢文贤, 王振海 2005, 22(2): 123-129.  摘要 ( )   PDF(320KB) ( )   提出了求解具有粘性项的Hamilton-Jacobi方程的二阶、四阶方法.该方法以加权基本无振荡(WENO)格式为基础,通过修正数值通量函数和构造右端粘性项的基于非线性限制器的二阶近似、基于Taylor展开的四阶近似,成功地求解了一维、二维的粘性Hamilton-Jacobi方程.给出的算例说明了本方法具有高分辨率、鲁棒性和无振荡特性.

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耦合双稳映象格子模型的时空混沌控制 岳丽娟, 沈柯 2005, 22(2): 130-136.  摘要 ( )   PDF(440KB) ( )   变量反馈技术实现了耦合双稳映象格子模型的时空混沌控制.数值实验结果表明,利用不同的反馈技术和不同的反馈强度,可以将双稳映象系统的混沌及耦合双稳映象格子模型的时空混沌控制到不动点或周期轨道.变量反馈控制法除了局域双稳映象系统的定态点外,不需要先获取耦合双稳映象格子时空系统的动力学信息,它对抑制耦合双稳映象系统中的湍流具有一定的指导作用.

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求解Burgers方程的一种交替分段隐式算法 王廷春, 张鲁明 2005, 22(2): 137-142.  摘要 ( )   PDF(232KB) ( )   首先提出一个新的求解Burgers方程的差分格式,然后在此差分格式的基础上构造了便于并行计算的交替分段隐格式,并作了线性化稳定性分析.数值结果表明,本方法具有较高的精度,尤适于扩散项系数较小时的计算,且有效避免了数值结果的非物理振荡.

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计算奇异摄动法在燃烧反应系统简化中的应用 刘杰平, 程晓丽, 王强 2005, 22(2): 143-148.  摘要 ( )   PDF(316KB) ( )   采用计算奇异摄动法构造典型燃烧反应系统的简化化学动力模型,基于燃烧反应控制方程寻找理想基向量,借助所得理想基向量实现快慢反应模态间的解耦,并给出参与性指数、原子团指针和重要性指数等关键参数,进而构造快模态状态方程和简化化学动力模型.典型CO-CH4-Air混合燃烧反应系统的计算结果表明,由计算奇异摄动法得到的简化燃烧反应系统是原燃烧反应系统很好的近似.

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环形碳纳米管-量子点耦合系统的介观输运 赵宏康, 王清 2005, 22(2): 149-154.  摘要 ( )   PDF(289KB) ( )   应用非平衡格林函数方法研究通过环形碳纳米管-量子点耦合系统的介观输运.相干隧穿与环形碳纳米管和量子点各自的能级结构有强烈的依赖关系,阿哈郎诺夫-玻姆效应使能级周期性变化,隧穿电流则随磁通量作周期性振荡.环形碳纳米管的具体纳米结构显示出金属-半导体相变特性,这种行为也在输出电流中体现出来.子系统量子能级的匹配与失配关系在介观输运过程中起重要作用.

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汞原子6sns 3S1,6snd 3D1 Rydberg系列的寿命 梁良, 周超, 王永昌 2005, 22(2): 155-158.  摘要 ( )   PDF(180KB) ( )   利用多通道量子数亏损理论计算了汞原子6sns 3S1(n=11~25),6snd 3D1(n=12~24)两个Rydberg系列的能级和寿命,给出了这两个系列寿命所遵循的公式,6sns 3S1系列为τ=0.814v2.835(ns),6snd 3D1系列为τ=0.302v2.926(ns),其中v为有效量子数.

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非金属二元氢化物分子振动固有频率与pKa常数的定量关系 仇明华, 赵立刚, 龙云飞, 罗娟 2005, 22(2): 159-162.  摘要 ( )   PDF(207KB) ( )   提出了非金属二元氢化物分子振动固有频率的计算原理与方法.将基频和总频作为结构信息指数用于非金属二元氢化物的分子结构与pKa常数的定量关系研究,结果表明,其相关系数大于0.995,得到的回归方程用于pKa的计算,计算值与实验值比较,平均绝对误差小于1.82.

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弱凝胶调驱数值模拟 徐兵, 程林松 2005, 22(2): 163-170.  摘要 ( )   PDF(325KB) ( )   以组分模型为基础,结合黑油模型的推导方式,建立了三维三相八组分的弱凝胶调驱的数学模型,模型中综合考虑了重力、毛管力、流体和岩石压缩性等各种影响因素.在模型的求解上采用了改进的IMPES方法即隐式求解压力,高阶显式求取饱和度的方法进行求解,以此提高饱和度求解的精度,并编制了相应的数值模拟软件,对弱凝胶体系的调驱效果进行了模拟研究.

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三维脊型光波导模斑转换器的设计和优化 张夕飞, 肖金标, 蔡纯, 张明德, 孙小菡 2005, 22(2): 171-178.  摘要 ( )   PDF(403KB) ( )   在三维有限差分束传播法对脊形光波导的结构参数分析和优化的基础上,对单模光纤和脊形光波导连接耦合用模斑转换器进行了深入的研究,重点分析了影响模斑转换器性能的各种因素,如侧面边界、长度、大端宽度和厚度,以及连接光纤和模斑转换器的过渡波导的有关参数.仿真结果表明,三维锥形光波导模斑转换器大端宽度和厚度在11.5~13.5μm和4.5~6.5μm之间,且长度为200~500μm时插入损耗可低达2dB,比二维锥形光波导模斑转换器的插入损耗约减小2dB,其对横向偏移的容差也远远高于二维锥形光波导模斑转换器,合理的使用非线性边界的模斑转换器可以获得比线性边界的模斑转换器更小的插入损耗;过渡波导的宽度、芯层厚度应和三维锥形光波导模斑转换器的大端宽度和厚度一致,且其长度为150μm左右时损耗较小;另外,此类模斑转换器在减小耦合损耗的同时,还可以有效的进行光波模式的转换.

研究简报

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宽脉冲中子注入下中子裂变链统计涨落的数值计算 徐乃新, 汤敏君 2005, 22(2): 179-183.  摘要 ( )   PDF(205KB) ( )   研究了裂变系统在宽脉冲外中子源注入驱动下裂变链统计涨落问题.提出了概率分布Wn方程的分解-合成数值模拟计算方法,使裂变系统注入中子源数值模拟计算扩展到一般广义条件(具有任意时间分布、注入时间零点t0概率分布函数P(t0)和数概率分布S(n)等).同时讨论了应用物理模型的等效条件.将基本前提等效条件从单介质区模型扩展到多介质区模型.为解概率分布Wn方程必备参数提供了计算平均公式.

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二维Lagrange网格的积分守恒重映方法 符尚武, 戴自换, 邬吉明 2005, 22(2): 184-188.  摘要 ( )   PDF(362KB) ( )   研究了解决二维Lagrange网格大变形的一种有效的网格重分方法——积分守恒重映方法.详细地介绍了算法,并给出了数值实验结果.