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2000年, 第17卷, 第4期
刊出日期：2000-07-25 上一期    下一期
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可压缩轴对称射流流场近区的数值模拟 刘明宇, 马延文, 傅德薰 2000, 17(4): 341-346.  摘要 ( )   PDF(401KB) ( )   采用高精度差分方法对二维轴对称可压缩射流流场进行了数值模拟,研究了大尺度涡结构的形成和发展过程及其在射流发展过程中的作用,计算结果显示了射流失稳后首先出现Kelvin-Helmholtz非稳定特征,之后向下游发展的过程中,非线性效应的增长导致涡的配对和对并;指出射流场中压力波动的分布是大尺度涡结构分布的直接结果。

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磁螺度(helicity)注入电流驱动实验的平衡反演 张澄 2000, 17(4): 347-354.  摘要 ( )   PDF(298KB) ( )   磁螺度注入是一种国际上正处于探索性研究阶段的极富吸引力的电流驱动方案,尤其对于球环堆芯更具有至关重要的意义。对磁螺度注入电流驱动实验进行平衡反演工作,将实验数据进行理论分析研究,拟合所有的测量数据以确立实际的等离子体位形,平衡的磁拓扑结构以及环向电流的空间分布,从而确定闭合磁面区的驱动电流大小以及等离子体的性质。计算结果表明等离子体具有托卡马克型q分布,环向电流分布呈中空形,磁面结构为有三角形变的拉长位形,等离子体的弛豫态为偏离泰勒状态的非完全弛豫态,同时在闭合区有可观的环向电流被驱动。

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有变高度圆柱干扰的平板表面流谱拓扑结构 马汉东, 周伟江 2000, 17(4): 355-359.  摘要 ( )   PDF(227KB) ( )   采用分区方法和Roe三阶流通量差分分裂格式数值求解雷诺平均N-S方程,湍流附加粘性系数由修正的Baldwin-Lomax模型计算,数值模拟了高超声速绕变高度圆柱流动,进而根据拓扑学理论给出了有变高度圆柱干扰的平板表面流谱拓扑结构,并结合对称截面流谱进行了简要的分析与探讨,指出了需要进一步深入研究的问题。

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求解Euler方程的区域分解方法与并行算法 吕晓斌, 兰黔章, 朱自强 2000, 17(4): 360-366.  摘要 ( )   PDF(258KB) ( )   将复杂形状区域划分成多块子区域,研究发展了一种多块区域之间迎风守恒型的内边界耦合方法,实现相邻子区域解的光滑过渡,使多区耦合得到总体流场的数值解。对二维翼型跨音速流动和圆弧形隆起物超音速流动等进行了分区数值计算,并将计算结果与单区计算结果和实验结果作了比较。并行分区计算引入"先进先出"的同步控制等待机制,实现了高效率并行计算,还分析了影响并行效率的主要因素。

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基于动态网格的旋翼流场计算 王立群, 宋文萍, 张茹 2000, 17(4): 367-371.  摘要 ( )   PDF(181KB) ( )   基于无限插值理论,将旋翼按桨叶数分为几个子块,然后在桨叶连续公共界面上对接各子块,形成绕整个旋翼流场的三维多块网格。各桨叶子块的流场信息直接通过连续公共界面相互交换,利用非定常欧拉方程求解出整个旋翼流场。发展的动态网格在前飞流场计算中取得了成功。

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非匹配网格上广义Stokes问题的区域分裂解法及事后误差估算 周春华 2000, 17(4): 372-380.  摘要 ( )   PDF(295KB) ( )   发展了一种广义Stokes问题的无覆盖区域分裂解法。子域交界面上的约束条件是通过引入一Lagrange乘子而得到弱满足的,在有限元离散子域的交界处网格可以是非匹配的。应用Petrov Galerkin方法解每个子域上的广义Stokes问题,而交界面上的Lagrange乘子则通过共轭梯度法迭代求解,各变量均由线性函数离散。对上述区域分裂解法,还构造了基于求解当地问题的误差事后估算方法。各变量的当地误差估算器定义在二阶非连续鼓包(bump)函数的空间中。最后给出了基于事后误差估算值的自适应网格上的数值结果。

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无结构网格有限体积方法及在热对流中的应用研究 侯慧清, 张莉, 金希卓 2000, 17(4): 381-387.  摘要 ( )   PDF(237KB) ( )   首次将无结构三角网格的有限体积方法和压强连接半隐式算法相结合,用于求解非平行壁管道中的热对流问题。并由此分析了化学汽相淀积薄膜生长的均匀性问题。计算结果对于分析一类管道中热和动量输运现象均有普遍指导意义。

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用格子Boltzmann模型模拟可压缩完全气体流动 孙成海 2000, 17(4): 388-394.  摘要 ( )   PDF(223KB) ( )   采用一种新的格子Boltzmann模型模拟超音速流动。在这种模型中,粒子的速度不受限制,可以取得很广。而平衡分布函数的支集却相对集中,使模型得以简化。粒子速度的这种自适应特性允许流体以较高的马赫数流动。通过引入粒子的势能使得该模型适用于具有任意比热比的完全气体。利用Chapman-Enskog方法,从BGK型Boltzmann方程推导出Navier-Stokes方程。在六边形网格上模拟了马赫数为3的前台阶绕流,得到了合理的结果。

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二维谐振腔中声驻波的格子气仿真 李根强, 陈宇, 马洪波 2000, 17(4): 395-400.  摘要 ( )   PDF(209KB) ( )   引入带温度的9_Bit正方形格子气自动机模型,利用Monte Carlo方法模拟声源并激发平面波,在二维谐振腔中建立了声驻波场。该模型能够动态地反映声波的建立和演化过程,为进一步模拟分析热声效应等物理过程提供了可视化的有力工具

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一类复代数方程组的高阶PCG法 黄朝晖, 雷光耀, 刘兴平 2000, 17(4): 401-406.  摘要 ( )   PDF(186KB) ( )   对二维非线性Schrödinger方程离散后的复代数方程组,将高阶预处理技术与双CG法相结合,给出高阶PCG法。同时,将M阶复代数方程组化成2M阶非对称实代数方程组,给出0阶、1阶和2阶近似LU分解的公式,并应用高阶PCG法求解。计算结果表明,高阶PCG法可以在0阶PCG法的基础上将计算效率提高近一倍。

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IFS吸引子的计算机模拟 王兴元, 朱伟勇 2000, 17(4): 407-413.  摘要 ( )   PDF(372KB) ( )   阐述了迭代函数系(Iterated Function System,用IFS表示)理论及确定性算法。利用计算机对某一IFS的分形吸引子进行模拟,讨论了当参数变化时吸引子的变化规律;根据IFS的分维数定理,求出某些吸引子的分维数。

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用精确控制法计算复杂区域的二维电磁散射场 陈红全, 黄明恪 2000, 17(4): 414-420.  摘要 ( )   PDF(386KB) ( )   描述二维电磁场的Maxwell方程(TM模态)可转化为等价的波动方程。采用精确控制法计算该波动方程的时间周期解,数值模拟了包括外挂、鼓包以及舱体干扰的复杂气动外形电磁散射场,并计算给出了对应的雷达散射截面(RCS)。由于采用了非结构三角形网格,特别适合计算复杂的实用气动外形。

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基于样条逼近有限体积法的通量分裂算法 王建立, 任玉新, 沈孟育 2000, 17(4): 421-425.  摘要 ( )   PDF(288KB) ( )   研究了任意曲线坐标系中求解双曲型守恒律的高精度、无波动样条逼近有限体积方法,比较了三种不同的通量分裂技术在这种方法中的应用。数值实验表明,在不同的通量分裂技术下,该方法对流场中的激波和接触间断都有很高的分辨率。

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标量算符本征值对g壳层LSQ耦合态的完全分类计算 李晓梅, 陈健华 2000, 17(4): 426-432.  摘要 ( )   PDF(249KB) ( )   按(U,D)L-LSQ格式构造l壳层LSQ耦合态,这里U(D)是自旋向上(向下)电子的轨道角动量,L、S、Q是总轨道角动量、总自旋和准旋。由4个产生-湮灭算符构造与轨道、自旋、准旋算符均对易的标量算符并用其本征值对LSQ耦合态进一步分类,实现了对f、g壳层耦合态的完全分类,列出了g壳层耦合态完全分类的主要结果。

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高Co-Ni二次硬化钢的电子结构及合金化行为 张国英, 曾梅光, 刘贵立, 钱存富 2000, 17(4): 433-437.  摘要 ( )   PDF(193KB) ( )   在紧束缚框架下用Recursion方法计算了高Co-Ni二次硬化钢的电子结构,替位和间隙固溶元素的局域态密度。通过总态密度的积分计算了体系的费米能及原子间相互作用的键级积分,讨论了替位和间隙固溶元素对合金钢物理性质的影响。

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氙(Xe)原子在铂(Pt)表面吸附与脱附的分子动力论方法研究 黄琳, 陈伟芳, 吴其芬, 任兵 2000, 17(4): 438-442.  摘要 ( )   PDF(180KB) ( )   运用分子动力论方法研究单原子气体分子(Xe)在固壁表面(Pt)的吸附与脱附。在构造了合理的气体分子与固壁表面相互作用势模型之后,运用随机经典轨道方法求解气体分子及固壁原子的运动方程,得到气体分子的运动轨迹及状态。结果表明,气体分子在固壁表面的吸附几率与分子的入射平动能量、壁面温度及气-固相互作用势模型的选取等因素有关,气体分子在固壁表面的脱附速率基本满足Arrhenius关系式。

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负离子束引出、加速系统的数值计算方法 简广德, 王惠三 2000, 17(4): 443-448.  摘要 ( )   PDF(284KB) ( )   建立了为辅助设计强流负离子束引出、加速系统进行数值模拟研究的数学模型,简述了数值计算方法。对系统的电、磁场位形进行优化,并给出了300keV、5电极负离子束系统的初步优化结果。

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表面凹陷对等离子体浸没离子注入均匀性的影响 曾照明, 汤宝寅, 王松雁, 田修波, 刘爱国, 王小峰, 朱箭豪 2000, 17(4): 449-454.  摘要 ( )   PDF(207KB) ( )   利用二维流体模型和数值计算方法模拟了等离子体浸没离子注入(PⅢ )中,具有圆弧凹槽的平面靶周围的鞘层扩展情况,计算了鞘层扩展过程中的电势分布、离子速度和离子密度变化,获得了沿靶表面的离子入射角度和注入剂量的分布情况,为等离子体浸没离子注入处理复杂形状靶提供了理论基础。

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Gibbs Ensemble Monte-Carlo方法及其应用 王克纲, SIEPMANN I 2000, 17(4): 455-458.  摘要 ( )   PDF(159KB) ( )   介绍一种新的且非常实用的Gibbs Ensemble Monte-Carlo模拟技术。并给出模拟甲烷和氟甲烷混合物的液体-液体相图以及Lennard-Jones混合物相图。将模拟的相图与实验得出的相图进行了对比。

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交互式网格生成技术研究 吴宗成, 朱自强, 陈泽民, 李津, 严志 2000, 17(4): 459-464.  摘要 ( )   PDF(437KB) ( )   探讨了分区网格生成的交互方法,包括交互输入、图形显示、网格质量检查、网格求解过程的随机可视控制等问题。在此基础上研制了一种具有交互性能的网格生成系统——BIGG。应用该系统生成的网格实例及流场解表明该交互技术是有效可行的,研制的软件系统提高了生成效率和网格质量。