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一种有限容积法中极点奇异单元的处理方法: 2010年; 针对采用极坐标系结构化网格计算非轴对称流动会出现的奇异性问题,以圆形腔顶部驱动流为例分析奇异性问题产生的原因,并通过局部坐标系下压力梯度项的分解,提出了一种极坐标系统结构化网格中心奇异单元离散格式中压力梯度项的处理方法.圆形腔顶部驱动流的数值结果表明:经过压力修正的极坐标系结构化网格算法与单元数高于其数十倍的非结构化网格算法具有一致的计算精度.与同类处理方法相比,该算法不需要对极点处的网格进行特殊处理,在局部坐标系下,仅对极点处网格奇异单元的离散格式压力梯度项进行正交分解处理,极大地降低了有限容积法的实施难度,且保证了算法的准确有效性.; 鲁录义危卫罗昔联顾兆林; 关键词：有限容积法奇异性

电场作用下电流变液滴的变形及力学行为被引量：26: 2013年; 外加电场作用下的液滴变形及力学行为是电流体动力学研究的重要内容.基于volume-of-fluid(VOF)方法,将电场力作为源项添加到流体运动的Navier-Stokes方程中,提出了电流体流场与电场双向耦合的数值方法,分别研究了外加均匀电场与非均匀电场作用下,中性漏电液滴和带电液滴的变形/运动及其力学行为.小变形条件下,数值模拟得到的外加均匀电场中性漏电液滴的变形系数接近于理论值,验证了本文方法的正确性.研究结果表明,电场作用下液滴与周围介质物理属性的差异导致液滴表面不同的自由电荷再分配形式及其变形状态;相对于电场方向,中性漏电液滴可能会发生"扁长型"或"扁平型"变形.均匀电场下,中性漏电液滴内部形成稳定的回转运动,液滴不会发生宏观运动;对于存在净电荷的液滴,由于库仑力的作用,液滴不仅会发生变形,同时也会沿电场线方向运动.非均匀电场下,中性漏电液滴与带电液滴都会沿电场线运动,并发生不同的变形.本文所提出电流体流场与电场双向耦合的数值方法为静电喷雾、电泳等复杂的工程电流体动力学研究提供了理论基础.; 危卫张云伟顾兆林; 关键词：电流体动力学液滴电荷分布

强沙尘暴天气的多尺度触发机制初探: 沙尘暴,特别是强沙尘暴,是一种带有巨大破坏力的自然现象,在其过境前后,气象要素变化十分剧烈。本文根据文献报道的"黑风暴"的气象数据和图片等资料,并与尘卷风流场及沙尘迁移特点分析结合,探讨了一种强沙尘暴天气过程的触发机制:...; 顾兆林张仁健; 关键词：沙尘暴触发机制; 文献传递

离散相系统群体平衡模型的求解算法被引量：25: 2010年; 准确预测离散相系统中微观粒子的尺度分布演变对系统动态流动行为的准确确定起关键性作用.粒子的尺度分布演变以及引起尺度分布变化的离散相微观行为(聚并、破碎、长大等)由群体平衡模型来描述.该模型是关于数值密度函数的非线性双曲型方程,数值求解为主要手段.本文对群体平衡方程的直接离散方法、MonteCarlo、矩方法从实现难易程度、计算机资源消耗、计算精度三方面进行了详细阐述,并着重介绍了几种性能优越的矩方法——矩积分方法(QMOM)、矩直接积分方法(DQMOM)、可调节矩积分方法(M-QMOM)、自适应矩直接积分方法(ADQMOM)、定点矩积分方法(FPQMOM)、粒子游动算法(MPEM)和局部定点矩积分方法(LFPQMOM).最后根据算法的优缺点及其当前发展状况对不同算法的未来发展做了预测.; 苏军伟顾兆林XU X.Yun; 关键词：MONTE CARLO方法矩方法

风沙运动的电场.流场耦合模型及气固两相流数值模拟被引量：3: 2012年; 沙尘暴和尘卷风等风沙运动的静电场是空气流场中沙粒间的碰撞摩擦带电及沙粒粒径的分层效应引起的,本文耦合沙粒摩擦荷电模型和风沙运动气固两相流模型,提出了离散单元法与计算流体动力学结合的数值方法.数值模拟计算表明电荷呈中性的沙粒临界直径为300μm;在充分发展的水平风沙流中,细小的沙粒带负电,较大直径的沙粒带正电,所模拟的沙粒带电的荷质比及水平风洞试验段的电场强度与实验测量值一致,验证了风沙运动的电场-流场耦合模型及数值计算方法的合理性.本文基于沙粒摩擦荷电机理的风沙运动气固两相流模型提供了理解风沙运动静电场产生的一种物理机理.; 危卫鲁录义顾兆林; 关键词：风沙运动气固两相流摩擦起电离散单元法

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教育部科学技术研究重大项目(708081)