用格子Boltzmann方法模拟正压大气运动

用一种新近发展起来的、基于统计力学的计算流体力学方法———格子Boltzmann方法模拟了正压大气的运动。在一般格子Boltzmann的基础上,加入了科氏力和重力,用流体柱高度代替一般模型中的密度,避免了不可压缩流动计算的困难,并用这一改进的模型成功地模拟了地转风和气旋的形成过程     

格子Boltzmann模拟在大学物理教学中的应用

计算机模拟在科学研究上具有与理论和实验同等重要的地位。本文采用格子 Boltzmann 模拟对Rayleigh-Benard（RB）对流体系在发生自组织现象时传热方式的转变进行模拟。将模拟结果应用在大学物理教学中,既可将大学物理课程中的实验现象及物理概念物理图像形象展现出来,又可以引导学生更多地关注物理学前沿问题。     

格子Boltzmann模拟在大学物理教学中的应用

计算机模拟在科学研究上具有与理论和实验同等重要的地位。本文采用格子Boltzmann模拟对Rayleigh-Benard(RB)对流体系在发生自组织现象时传热方式的转变进行模拟。将模拟结果应用在大学物理教学中,既可将大学物理课程中的实验现象及物理概念物理图像形象展现出来,又可以引导学生更多地关注物理学前沿问题。     

基于格子Boltzmann方法的建筑流场仿真研究综述

为了研究建筑内自然通风条件下的气流流动规律和预测气流分布状况,更好的为建筑通风设计提供指导。介绍了目前计算流体仿真以及格子Boltzmann方法在建筑流场仿真研究中的现状,并提出了格子Boltzmann方法在建筑流场仿真研究中的问题和方向。     

差异加热腔中自然对流的格子Boltzmann方法数值分析

近年来,格子Boltzmann方法已经迅速发展成为一种有效的描述流体体系运动的介观方法,并广泛地应用于能源开发和利用、环境保护、航空航天、化学工程和生命科学等领域,格子Boltzmann方法在多相流、多组分流、化学反应扩散、微尺度流动与换热、多孔介质流、非牛顿流体、磁流体等复杂流体领域有其独特的优势。从连续Boltzmann-BGK方程出发,可以推导出完整的D2Q9型格子Boltzmann模型。然后通过FORTRAN编程计算不同瑞利数下差异加热腔中自然对流的温度分布情况,模拟结果与有限体积法结果吻合的很好。     

基于Boltzmann的井下烟雾模拟方法研究

针对Boltzmann的井下烟雾模拟方法研究进行了论述。     

基于颜色格子Boltzmann模型的三相流改进

近年来,格子Boltzmann方法已经被广泛用于模拟多相多组分流体。颜色梯度格子Boltzmann模型是其中一种有效的多相流模型,其最主要的优点是粘度比范围很大。目前颜色梯度主要研究方向是侧重于大粘度、大密度、降低虚速度、改进润湿性、引入多物理耦合场等方面。关于三相流的研究在近五年十分火热,值得进一步探讨。目前的三相流模型所侧重的主要是对表面张力参数、再着色步和密度比这三方面进行修正,以提高模型的适用范围和精确度。本文主要从一个新的视角考虑,进一步改进颜色梯度的计算方式,得到了较好的结论。     

自适应网格上多介质流动问题的数值模拟

自适应网格加密技术在流体力学的数值模拟中起了重要作用,对于单介质流的数值模拟非常有效,而对于可压缩多介质流动问题,流体量变状态方程不同,密度也会出现大梯度变化。文中给出了一种新的求解可压缩多介质流的自适应网格加密方法,通过对强激波打击气泡的数值模拟,验证了方法的可行性。     

多孔介质的动态本构方程

多孔介质的动态本构方程本文给出率形式多孔介质的动态粘弹塑性本构方程．材料的应变率由弹性分量与塑性分量承担．即：对损伤型多孔介质，弹性应变率与Ｃａｕｃｈｙ应力张量的Ｊａｕｍａｎｎ率的关系采用Ｍａｃｋｅｎ－ｚｉｅ的广义虎克定律￣［１］：而塑性应变率服从正...     

多孔介质对泄爆收容过程影响的数值分析

为了避免泄爆引发的二次灾害,采用CFD流体动力学软件,对不同参数多孔介质条件下球形容器泄爆收容过程进行了数值模拟,研究多孔介质对泄爆收容过程的影响。结果表明:管道内铺设有多孔介质时,起爆和收容容器内的压力值都较低,多孔介质的存在对起爆和收容容器都能起到一定的保护作用;多孔介质越厚,收容容器内的压力峰值越小;在一定范围内增加多孔介质长度时,收容容器内压力峰值降低,达到900 mm后,继续增加多孔介质长度,收容容器内压力峰值下降不明显;起爆容器内压力峰值受多孔介质厚度、长度的影响不大;多孔介质分段分布比连续分布时对收容容器的保护作用效果更好。     

一种模拟液化后的砂土在高孔压比状态下流动特性的试验方法研究

根据流体力学中的绕球定常黏性流动理论,在传统振动台试验的基础上,设计了一套模拟液化砂土高孔压比状态下流动特性的试验装置,在装有与氯化钠溶液混合的塑料砂的模型箱中埋入可以竖直滑动的有机玻璃半球,半球在其中竖直运动时可以模拟出半球在液化砂土中的运动,可以观察半球运动过程中塑料砂颗粒的运动特性。试验结果表明,本方法可以有效地做到模拟砂土液化后的力学状态,并且性质稳定,可以较好地获得砂土液化后的流动特性。     

一种模拟液化后的砂土在高孔压比状态下流动特性的试验方法研究

根据流体力学中的绕球定常黏性流动理论,在传统振动台试验的基础上,设计了一套模拟液化砂土高孔压比状态下流动特性的试验装置,在装有与氯化钠溶液混合的塑料砂的模型箱中埋入可以竖直滑动的有机玻璃半球,半球在其中竖直运动时可以模拟出半球在液化砂土中的运动,可以观察半球运动过程中塑料砂颗粒的运动特性。试验结果表明,本方法可以有效地做到模拟砂土液化后的力学状态,并且性质稳定,可以较好地获得砂土液化后的流动特性。     

基于GPU的图像处理计算方法分析

在许多行业和领域,都需要用到图像处理技术,针对各种图像信息进行转化和处理,提升图像的清晰度,以便于更好的分析图像的细节,从中提取出有用信息。在不断的发展过程中,人们对于图像处理的质量和效率提出了更高的要求,也使得传统基于CPU的图像处理算法逐渐暴露出了一些不足和问题,无法切实满足图像处理的现实需求,基于这一现状,本文提出了一种基于GPU(图形处理器)的图像处理并行算法,可以在一定程度上提升图像处理的效果。     

多孔介质传热传质研究的意义与现状

本文简要论述在我国支持开展多孔介质传热传质基本研究的重要性和必要性,不仅对我国工农业发展有着广阔的实际应用背景,也是形成交叉和边缘学科的一个潜在生长点。     

多孔介质传热传质研究的进展与展望

本文介绍国家自然科学基金资助的多孔介质传热传质研究动态和近年来所取得的进展,探讨未来还需要继续研究的一些有意义的方向和内容。     

水雾与浸没在多孔介质中的乙醇火焰 相互作用的实验研究

本文研究了水雾与浸没在多孔介质中的乙醇火焰间的相互作用。探讨了水雾喷射压力,燃料预燃时间以及多孔介质类型对水雾灭火规律的影响。实验结果表明燃料预燃时间相同时,水雾喷射压力越大,火焰区及燃料床内部的温度变化越快,火焰熄灭时间也越短。当水雾喷射压力相同时,预燃时间越长,火焰越容易被熄灭,此外多孔介质类型对水雾灭火效果有重要影响。     

热气防冰系统开启下的水膜流动模拟

在航空运营中,飞机积冰是严重威胁飞行安全的重要因素.据统计,全世界飞行事故约20％是由气象因素引起的,其中由于积冰导致飞行事故的比例高达15％.机翼积冰会导致飞机的重量增加,气动性能下降,控制和操纵飞机将会更加困难,从而降低了飞机运行的安全裕度.因此,为了确保飞机在积冰条件下安全飞行,商用飞机和某些军用飞机都在机翼上安...     

基于GPU加速的扩频信号捕获方法

针对扩频信号捕获中计算量大和运算速度慢的问题,提出基于图形处理器(GPU)加速的捕获方法,将基于循环相关的捕获算法转化为计算统一设备架构(CUDA)线程块执行过程,使扩频捕获过程完全在GPU中加速执行,在保持原有扩频信号捕获概率的同时,显著提高了算法的运算速度.实验结果表明,基于GPU的捕获方法有效地提高了系统的执行效率.     

小波数值均匀化方法求解非均质多孔介质的非稳定地下水流问题

对水文地质参数连续变化、突变以及分区变化的三种非均质多孔介质的二维非稳定地下水流问题,分别用小波数值均匀化方法和传统的有限差分法进行了计算。数值结果表明,与传统的有限差分法相比,小波数值均匀化方法既大大节省了计算量,又获得了较好的计算精度。