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半隐式半拉格朗日平方守恒计算格式的构造 被引量:12
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作者 陈嘉滨 季仲贞 《大气科学》 CSCD 北大核心 2004年第4期527-535,共9页
在显式半拉格朗日完全平方守恒格式基础上 ,构造出半隐式半拉格朗日完全平方守恒计算格式 ,它继承了显式半拉格朗日完全平方守恒格式的优点 ,并突破计算不稳定柯朗条件对时间步长的约束 ,使时间步长大为增长。此外 。
关键词 半隐式半拉格朗日格式 平方守恒 数值积分 误差 天气预报
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基于移动粒子半隐式方法的非充满折流板双螺杆流道内混合
2
作者 董沛洲 喻慧文 +2 位作者 谈灵操 徐百平 杨芳 《化工学报》 北大核心 2025年第1期198-207,共10页
为提升传统双螺杆的混合能力,提出一种新型折流板双螺杆,独特的折流板结构可作用于物料的混合,但非充满状态下的流动和混合特性尚不明确。采用移动粒子半隐式方法(MPS)求解了黏性流体非充满输送状态下的两相界面,基于自主研制的全程可... 为提升传统双螺杆的混合能力,提出一种新型折流板双螺杆,独特的折流板结构可作用于物料的混合,但非充满状态下的流动和混合特性尚不明确。采用移动粒子半隐式方法(MPS)求解了黏性流体非充满输送状态下的两相界面,基于自主研制的全程可视化折流板挤出装备进行非充满输送实验。求解了黏性流体在非充满状态下的速度和压力分布,结合自编程序计算了粒子欧氏距离及有限时间的Lyapunov指数,表征折流板双螺杆的分布混合。结果表明数值模拟自由界面与实验结果保持一致,验证了半隐式方法求解的有效性。粒子示踪结果显示传统双螺杆远离啮合区存在明显的粒子聚并区域及较小平均有限时间的Lyapunov指数。而相对传统双螺杆,折流板双螺杆内欧氏距离和有限时间的Lyapunov指数的平均值较大,分布混合能力优于传统双螺杆。 展开更多
关键词 折流板双螺杆 移动粒子方法 非牛顿流体 欧氏距离 混合 粒子图像测速
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半拉格朗日平方守恒计算格式的研究 被引量:11
3
作者 陈嘉滨 季仲贞 《大气科学》 CSCD 北大核心 2001年第6期837-846,共10页
作者研究了一种新的显式平方守恒的半拉格朗日计算格式。该格式是欧拉空间平方守恒格式在半拉格朗日空间的推广和发展,并采用了守恒插值方法。此外。
关键词 拉格朗日计算格式 完全能量守恒 守恒插值方法 数值天气预报
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关于半拉格朗日半隐式大气模式的时步问题 被引量:2
4
作者 胡志晋 史月琴 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第1期1-10,共10页
讨论半拉格朗日半隐式大气模式中时步的限制,展示时步过大时用一般的首尾两点平均方案计算非线性源汇项的严重误差,提出精确的源汇项计算格式并作了特例计算和比较,讨论了被模拟的大气过程和波动的特征对时步的要求,指出柯朗数NC=C.Δt/... 讨论半拉格朗日半隐式大气模式中时步的限制,展示时步过大时用一般的首尾两点平均方案计算非线性源汇项的严重误差,提出精确的源汇项计算格式并作了特例计算和比较,讨论了被模拟的大气过程和波动的特征对时步的要求,指出柯朗数NC=C.Δt/ΔX是大气模式时空步长匹配的重要参数。指出云降水和大气化学过程特征时间对相应的正定变量的计算时步的限制。 展开更多
关键词 拉格朗日格式 非线性源汇项 时步
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二阶精度半隐式半拉格朗日轨迹计算和时间积分方案在GRAPES区域模式中的应用 被引量:5
5
作者 张旭 黄伟 陈葆德 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期557-565,共9页
将两时间层稳定外插方案(Stable Extrapolation Two-Time-Level Scheme,SETTLS)引入GRAPES区域模式,并将其用于上游点和非线性项的时间外插计算。对线性项采用二阶精度的非中央权重时间平均,并取等温参考大气的温度大于实际大气平均温度... 将两时间层稳定外插方案(Stable Extrapolation Two-Time-Level Scheme,SETTLS)引入GRAPES区域模式,并将其用于上游点和非线性项的时间外插计算。对线性项采用二阶精度的非中央权重时间平均,并取等温参考大气的温度大于实际大气平均温度,以保证半隐式积分方案的稳定性。原GRAPES时间积分方案对线性项做一阶非中央权重时间平均,对参考大气的选择并无限制,而为保证稳定性,须取较大的非中央权重系数,但非中央权重系数会对低波数波动产生较强的衰减作用。理想试验结果表明,相比原GRAPES半隐式半拉格朗日(SISL)时间积分方案,新SISL时间积分方案计算稳定且对波动的衰减作用较弱。 展开更多
关键词 两时间层稳定外插方案(SETTLS) 拉格朗日(SISL)时间积分 上游点计算 衰减作用 参考大气温度
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预估-校正的半隐式半拉格朗日时间积分方案及其在CMA-GFS模式中的应用 被引量:3
6
作者 张红亮 沈学顺 苏勇 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期280-288,共9页
CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间... CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL/P-C),以减少时间外插的影响;半隐式系数由原来的0.72减小到0.55,构造准二阶精度的时间积分方案。理想试验和实际资料试验证明新方案可以改善CMA-GFS的精确度、稳定性和质量守恒。0.25°水平分辨率下积分时间步长可以由300 s增大到450 s,模式总体计算效率提高20%。 展开更多
关键词 预估-校正法 二时间层拉格朗日方案 CMA-GFS
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半拉格朗日、半隐式欧拉方程组大气数值模式研究 被引量:3
7
作者 陈泽宇 胡隐樵 +1 位作者 言穆弘 高由禧 《大气科学》 CSCD 北大核心 2000年第6期804-820,共17页
介绍了一个具有较高时间积分效率的三维弹性大气数值模式。其中,控制方程为能够描述大气非静力及可压缩性的欧拉方程组,时间积分采用了高效率的“半拉格朗日、半隐式”方案。通过引用一个简化的“云物理过程”参数化方案,针对大气中... 介绍了一个具有较高时间积分效率的三维弹性大气数值模式。其中,控制方程为能够描述大气非静力及可压缩性的欧拉方程组,时间积分采用了高效率的“半拉格朗日、半隐式”方案。通过引用一个简化的“云物理过程”参数化方案,针对大气中深厚湿对流过程的若干问题进行了数值试验,结果表明,模式能够对该过程中的一些基本和复杂现象进行有效地模拟。试验结果还表明,动力学框架具有很好的稳定性,能够实现高效率的时间积分,它还具有较好的频散特性,保证了空间计算的精度,从而完好地描述了风暴的形态。 展开更多
关键词 拉格朗日 欧拉方程组 大气 数值模
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完全非内插半拉格朗日格式在一维Burgers方程及二维浅水波方程上的应用 被引量:4
8
作者 王军 陈嘉滨 《大气科学》 CSCD 北大核心 2000年第4期493-508,共16页
在作者过去提出的完全非内插半拉格朗日格式的基础上 ,针对半拉格朗日格式由于内插带来预报场人为的光滑性问题 ,进一步发展了这种计算格式 ,证明了此格式的计算稳定性。为检验这种新的计算格式的性能 ,在一维和二维问题上进行了应用。... 在作者过去提出的完全非内插半拉格朗日格式的基础上 ,针对半拉格朗日格式由于内插带来预报场人为的光滑性问题 ,进一步发展了这种计算格式 ,证明了此格式的计算稳定性。为检验这种新的计算格式的性能 ,在一维和二维问题上进行了应用。在一维问题中采用了一维无粘Burgers方程 (方程中有突变点 ) ;二维问题采用了浅水波方程 ,同时将这些计算结果与Ritchie方案及欧拉方案或一般半拉格朗日内插方案的计算结果进行了比较 ,发现新格式消除了内插和预报场的人为光滑 ,并且计算精度有一定程度的提高 ,这为以后将此格式推广到全球谱模式打下了基础。 展开更多
关键词 拉格朗日计算格式 天气预报 BURGERS方程
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半隐式的离散格式求解一维浅水流动 被引量:1
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作者 王昆 金生 +1 位作者 王年斌 高述峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期217-219,共3页
为了对一维浅水流动问题进行精确的模拟,基于空间交错网格系统,建立了一维圣维南方程的半隐式数值离散格式,同时利用满足迎风特性的,加限制的通量修正格式对对流项进行处理,确保了交错网格系统下计算格式的守恒性.通过典型间断问题说明... 为了对一维浅水流动问题进行精确的模拟,基于空间交错网格系统,建立了一维圣维南方程的半隐式数值离散格式,同时利用满足迎风特性的,加限制的通量修正格式对对流项进行处理,确保了交错网格系统下计算格式的守恒性.通过典型间断问题说明格式具备高精度捕捉间断的能力,而且避免了数值解在间断处产生非物理的数值振荡. 展开更多
关键词 浅水方程 交错网格 守恒性
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半隐式延迟解耦的开关动作高效处理方法
10
作者 吴小珊 赵利刚 +2 位作者 苏寅生 姚海成 范昕冉 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期46-54,共9页
传统电磁暂态仿真采用详细模型建模电压源型换流器(voltage source converter,VSC)并采用双插值法(double interpolation method,DIM)处理步长内的开关事件,由于详细模型的导纳阵时变,DIM算法流程复杂,在进行大电网仿真时严重影响计算... 传统电磁暂态仿真采用详细模型建模电压源型换流器(voltage source converter,VSC)并采用双插值法(double interpolation method,DIM)处理步长内的开关事件,由于详细模型的导纳阵时变,DIM算法流程复杂,在进行大电网仿真时严重影响计算效率。针对这一问题,应用半隐式延时解耦原理建模VSC,并对步长内开关事件的处理方法进行研究,通过对开关函数在步长内的占空比进行等值代替DIM,提高仿真效率。首先,从VSC状态方程出发,得到VSC解耦模型,实现换流器的并行计算,提高计算效率;其次,分析了不处理开关事件时累计误差的产生机理,并给出了计算时序和开关函数等值占空比的计算方法,保证仿真精度;最后,以PSCAD的仿真波形为基准,验证了所提方法的精度和有效性,讨论了所提方法的方法特点。 展开更多
关键词 电压源型换流器 延时解耦 电磁暂态仿真 开关动作处理 并行计算
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移动粒子半隐式方法用于熔池内流动与换热行为模拟的适用性研究
11
作者 王子健 隋丹婷 +3 位作者 张珺 陆道纲 王莺旭 余金源 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1226-1238,共13页
将堆芯熔融物滞留在压力容器内部是严重事故重要的缓解措施之一,但是保证该措施有效的前提是准确计算熔池内含有内热源的熔融物的分布和流动,并基于该结果评价压力容器结构的完整性。本文对传统的MPS方法进行改进,增加了粒子间的传热计... 将堆芯熔融物滞留在压力容器内部是严重事故重要的缓解措施之一,但是保证该措施有效的前提是准确计算熔池内含有内热源的熔融物的分布和流动,并基于该结果评价压力容器结构的完整性。本文对传统的MPS方法进行改进,增加了粒子间的传热计算部分,探究了定温壁面处粒子在权函数中的权重。基于方腔导热基准题和方腔对流换热基准题,验证了MPS对于导热现象的最大误差为1.5%,确定了定温壁面处粒子在权函数中的权重因子是流体域内部粒子的4倍。针对COPRA实验进行模拟,MPS计算平均误差为3%,验证了带内热源的熔池模型模拟结果的准确性。为MPS方法在反应堆熔池中与熔融物相关的流动及传热问题的数值模拟研究提供支持。 展开更多
关键词 移动粒子方法 严重事故 自然对流
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二维对流方程的一种半隐计算格式
12
作者 王党伟 杨国录 +2 位作者 余明辉 王敏 窦身堂 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期18-21,70,共5页
针对二维对流方程,基于有限体积法基本思想,引入了一种半隐式计算格式,并从数值格式的相容性、稳定性以及收敛性3个方面对其进行了理论分析,通过具体算例对该数值格式进行了分析检验,归纳总结出这种计算格式的特点及适用范围.
关键词 对流方程 数值格式
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无配重半隐式可解体吊篮悬挑钢梁固定方法分析
13
作者 范永双 姜超 +2 位作者 马广生 郭远远 李朋朋 《安徽建筑》 2024年第4期39-41,共3页
用于建筑外墙装饰、维修、清洁等操作人员的传统悬挑式吊篮固定方法是采用配重,其置于屋面部分严重影响屋面构造层的施工进度,且不节材环保。文章巧妙地利用了屋面排气管并将其分段安装,在排气管完善之前,在其同处预埋可解体拉结扁钢,... 用于建筑外墙装饰、维修、清洁等操作人员的传统悬挑式吊篮固定方法是采用配重,其置于屋面部分严重影响屋面构造层的施工进度,且不节材环保。文章巧妙地利用了屋面排气管并将其分段安装,在排气管完善之前,在其同处预埋可解体拉结扁钢,用拉结扁钢固定吊篮的悬挑钢梁,从而达到屋面与外墙同步施工的目的,缩短工期、节约了材料、降低了施工成本、安全可靠,并总结了完整的施工方法供同行参考。 展开更多
关键词 可解体固定装置 屋面排气管阶段性安装 悬挑吊篮
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非牛顿流固耦合问题的半隐式分区ALE有限元-间断有限元耦合算法研究
14
作者 高普阳 胡小林 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期450-458,共9页
针对非牛顿流固耦合问题,提出了任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)框架下的半隐式分区有限元-间断有限元耦合算法。其数学模型主要包括非牛顿流体和固体结构的控制方程,以及流体-固体交界面上的边界条件。固体结构... 针对非牛顿流固耦合问题,提出了任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)框架下的半隐式分区有限元-间断有限元耦合算法。其数学模型主要包括非牛顿流体和固体结构的控制方程,以及流体-固体交界面上的边界条件。固体结构由弹性材料组成,非牛顿流体由幂律型本构模型描述。用分裂格式对非牛顿流体控制方程进行解耦,得到若干子方程;通过有限元、间断有限元方法求解对应恰当类型的子方程。用中心差分及标准有限元方法分别对固体结构弹性动力学方程进行时间和空间离散;用修正的Laplace移动网格方法处理固体结构的形变及流体区域网格的变化过程。最后用数值算法研究了带有圆弧顶端梯形结构体的非牛顿流固耦合问题,并详细分析了结构体高度、入口速度及流体特性等因素对流固耦合问题的影响及机理。 展开更多
关键词 流固耦合 非牛顿流体 幂律模型 有限元
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一种改进的二阶半隐式时间离散格式及稳定性分析
15
作者 艾莉萍 《长江大学学报(自科版)(上旬)》 CAS 2009年第2期7-9,共3页
对二阶半隐式时间的离散格式进行了改进,提出了一种可使用较大时间步长的高稳定性格式,并对其稳定性进行了分析。研究结果表明,在经典逼近格式上增加一个与时间离散格式阶数相一致的项可以明显增强计算的稳定性。
关键词 二阶时间离散格式 时间步长 稳定性
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求解一维抛物型方程的一类半隐格式及组显格式 被引量:2
16
作者 姜蕴芝 蔡志权 葛永斌 《兰州文理学院学报(自然科学版)》 2014年第3期7-10,22,共5页
基于Saul’ev算法的思想,通过对古典隐格式进行改造,得到了求解一维抛物型方程的一类无条件稳定的半隐格式,其截断误差为O(τ/h+τ+τh+h2),然后由该半隐格式出发,得到了一个组显格式.最后通过数值实验验证了所提新格式的精确性和可靠性.
关键词 抛物型方程 格式 组显格式 稳定性
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对流扩散方程定常非指数型松弛和超松弛半隐格式 被引量:1
17
作者 陈友滨 许汝林 陈传淡 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期29-33,共5页
考虑定常对流扩散方程的数值解,采用时间相关法,从迎风格式出发,得到半隐格式,并进一步提出松弛和超松弛改进半隐格式,以达到节省内存空间和提高定常解的收敛速度的目的。上述改进半隐格式是无条件稳定和单调的,当定常态时是相容... 考虑定常对流扩散方程的数值解,采用时间相关法,从迎风格式出发,得到半隐格式,并进一步提出松弛和超松弛改进半隐格式,以达到节省内存空间和提高定常解的收敛速度的目的。上述改进半隐格式是无条件稳定和单调的,当定常态时是相容、收敛的。上述格式为非指数型,可化为显格式,改进了过去指数型格式受计算机字长限制的弱点,文末,对一维非线性Burgers方程做数值实验表明,本文提出的三点改进半隐格式适合非线性计算,且保持无条件稳定和单调的特性,并使收敛加快,精度提高。 展开更多
关键词 迎风格式 格式 松驰格式 对流扩散方程
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基于增量未知元的混合半隐格式
18
作者 黄建清 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期65-71,共7页
对于一维热传导方程,构造了一种基于增量未知元的混合半隐格式,并通过引进一组特殊的基将 其化成了显格式,然后利用矩阵方法讨论了格式的稳定性及其整体误差估计。
关键词 增量未知元 混合格式 稳定性 误差估计
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一种一维扩散方程三阶精度的半离散隐式差分格式 被引量:3
19
作者 开依沙尔.热合曼 《甘肃联合大学学报(自然科学版)》 2009年第1期33-36,共4页
采用半离散方法对空间变量进行离散,时间变量保持不变,将一维扩散方程转化为常微分方程组的初值问题.用改进的单步方法[1]对一维扩散方程构造了三阶精度的隐式差分格式.进行稳定性分析,做了数值实验,数值实验的结果表明该方法精度高、... 采用半离散方法对空间变量进行离散,时间变量保持不变,将一维扩散方程转化为常微分方程组的初值问题.用改进的单步方法[1]对一维扩散方程构造了三阶精度的隐式差分格式.进行稳定性分析,做了数值实验,数值实验的结果表明该方法精度高、收敛速度快、绝对稳定、是求解扩散方程的有效的方法之一. 展开更多
关键词 一维扩散方程 离散 高精度 差分格式
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求解Allen-Cahn方程的半隐配点格式 被引量:1
20
作者 童艳蕾 姚晓珍 +2 位作者 林梦渟 李怡雯 翁智峰 《数学理论与应用》 2023年第4期106-122,共17页
本文首先对Allen-Cahn方程在空间方向基于重心Lagrange插值配点法进行离散,在时间方向分别采用向后欧拉格式(BDF)和Crank-Nicolson(CN)格式进行离散,对其非线性项采用显格式处理,建立半隐配点格式并导出相应的离散线性方程组.然后,对空... 本文首先对Allen-Cahn方程在空间方向基于重心Lagrange插值配点法进行离散,在时间方向分别采用向后欧拉格式(BDF)和Crank-Nicolson(CN)格式进行离散,对其非线性项采用显格式处理,建立半隐配点格式并导出相应的离散线性方程组.然后,对空间一维半离散格式以及二维全离散格式进行相容性分析.最后,通过数值算例验证半隐配点格式的高精度性以及能量随时间递减的性质.与经典的两种差分离散格式进行比较,数值结果表明本文所建立的格式可以用较少的节点达到较高的精度. 展开更多
关键词 Allen-Cahn方程 重心插值配点法 格式 相容性分析 能量递减
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