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中国物理学会2015年秋季会议

作者：甘延标许爱国张广财北华航天工业学院廊坊 065000 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 理论物理国家重点实验室(中科院理论物理北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 理论物理国家重点实验室(中科院理论物理所) 北京 100190

通过在离散Boltzmann方程中引入外力项,构造了一个比热比和Prandtl数可调的高效、可压离散Boltzmann 模型(Discrete Boltzmann Method,DBM)。物理上该模型等效于可压Navier-Stokes模型外加一个描述热动非平衡效应的粗粒化模[1-5]。利用... 详细信息

通过在离散Boltzmann方程中引入外力项,构造了一个比热比和Prandtl数可调的高效、可压离散Boltzmann 模型(Discrete Boltzmann Method,DBM)。物理上该模型等效于可压Navier-Stokes模型外加一个描述热动非平衡效应的粗粒化模[1-5]。利用该模型研究了Kelvin-Hemholtz不稳定性(Kelvin-Hemholtz instability,KHI)的粘性和热传导效应。

关键词：离散Boltzmann模型 Kelvin-Hemholtz不稳定性非平衡效应

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粒子输运方程的确定论计算方法

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计算物理 2014年第2期31卷 127-154页

作者：杭旭盈洪振英李双贵袁光伟北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

针对实际应用中辐射和中子输运数值模拟,讨论球一维和柱二维几何粒子输运方程确定论计算方法的研究现状,包括离散纵标、球谐函数、迭代加速、并行计算等方法.重点讨论输运计算方法所取得的若干研究进展,包括离散纵标求积组、自适应时间... 详细信息

针对实际应用中辐射和中子输运数值模拟,讨论球一维和柱二维几何粒子输运方程确定论计算方法的研究现状,包括离散纵标、球谐函数、迭代加速、并行计算等方法.重点讨论输运计算方法所取得的若干研究进展,包括离散纵标求积组、自适应时间离散格式、本征值迭代求解方法、简化球谐函数方法、修正的子网格隅角平衡方法、灰体综合加速方法、迭代初值选取方法、输运与扩散耦合方法、基于预估校正的并行格式等.简要介绍了相关输运计算程序的研制情况,并分析输运计算方法存在的难点,提出待开展研究的内容.

关键词：粒子输运方程计算方法离散纵标球谐函数方法

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多群辐射输运计算的输运综合加速方法

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计算物理 2014年第5期31卷 505-513页

作者：李双贵杨容杭旭登北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理实验室北京100088

研究多群辐射输运计算的源迭代输运综合加速方法,通过优化灰体输运综合加速,构造了双层嵌套的输运综合加速方法.数值算例表明新方法较灰体输运综合加速进一步提高计算效率,且适用于吸收系数强间断的高维复杂几何问题.

关键词：多群辐射输运离散纵标方法源迭代输运综合加速方法

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两相流系统的离散玻尔兹曼建模

两相流系统的离散玻尔兹曼建模

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中国核学会2015年学术年会

作者：许爱国张广财甘延标蔚喜军北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088 理论物理国家重点实验室(中国科学院理论物理研究所) 北京100190 北华航天工业学院河北廊坊065000 北京应用物理与计算数学研究所国家级计算物理重点实验室北京100088

本文借助离散玻尔兹曼方程构建液气二相流系统的非平衡相变模型.通过该模型,人们可以同时研究二相流系统的动力学非平衡与相变动理学过程中的热力学非平衡.讨论了测量系统热力学非平衡程度的方案以及研究结果对宏观流体建模的贡献.

关键词：液气二相流系统热力学非平衡相变模型离散玻尔兹曼方程

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自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在尖端势垒散射中的Klein隧穿

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物理学报 2014年第11期63卷 69-73页

作者：李志曹辉北京理工大学物理学院北京100081 计算物理国家实验室北京应用物理与计算数学研究所北京100088

本文对自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体经过尖端势垒散射的过程进行了数值模拟,发现散射过程中存在Klein隧穿现象.相较于高斯势垒,尖端势垒散射的Klein阻塞及Klein隧穿区域会向较高势垒方向移动.在Klein隧穿区域,透射系数随势垒高... 详细信息

本文对自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体经过尖端势垒散射的过程进行了数值模拟,发现散射过程中存在Klein隧穿现象.相较于高斯势垒,尖端势垒散射的Klein阻塞及Klein隧穿区域会向较高势垒方向移动.在Klein隧穿区域,透射系数随势垒高度而振荡下降,且振幅随着势垒增高而逐渐减小.最后,分别讨论了原子相互作用对经典透射区域、Klein阻塞区域以及Klein隧穿区域散射过程的影响.

关键词：自旋-轨道耦合 Klein隧穿尖端势垒散射玻色-爱因斯坦凝聚

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多介质大变形扩散问题的一种简单高精度算法

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应用数学学报 2014年第2期37卷 367-378页

作者：宋淑红王双虎北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

在扩散方程基于单元中心量的大变形网格离散方法中,大部分算法都直接或者间接用到了单元节点量,其中更有一些方法的成败直接决定于单元节点量计算的好坏,如在实际中应用非常广泛的九点格式等.本文利用孪生逼近方法在处理间断扩散系数问... 详细信息

在扩散方程基于单元中心量的大变形网格离散方法中,大部分算法都直接或者间接用到了单元节点量,其中更有一些方法的成败直接决定于单元节点量计算的好坏,如在实际中应用非常广泛的九点格式等.本文利用孪生逼近方法在处理间断扩散系数问题上的优势,发展了一种基于三角形子网格的简单高精度节点量计算方法,并应用该方法于九点格式.数值算例表明,新九点格式在大变形网格上和间断扩散系数处的精度与常系数扩散方程在正方形网格上的五点格式相当,近似二阶精度.

关键词：间断扩散系数大变形网格节点量计算孪生逼近

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基于MODFLOW的地下水流模型前处理优化

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吉林大学学报（地球科学版） 2014年第4期44卷 1290-1296页

作者：韩忠邵景力崔亚莉程汤培李玲杨程中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

MODFLOW中现有的降水补给数据和井流数据是基于每个剖分网格输入的,导致基于MODFLOW建立大区域水流数值模型前处理的降水补给文件和井流文件存储开销过大、读取效率低。为此,通过改进现有的降水补给子程序包RCH及开发新的子程序包RAW,... 详细信息

MODFLOW中现有的降水补给数据和井流数据是基于每个剖分网格输入的,导致基于MODFLOW建立大区域水流数值模型前处理的降水补给文件和井流文件存储开销过大、读取效率低。为此,通过改进现有的降水补给子程序包RCH及开发新的子程序包RAW,给出了一种基于面状补排项的数据输入新方法。改进后的MODFLOW程序通过读取RCH文件或RAW文件中每个分区的补排量数据,以及每个网格对应的分区编号,在程序内部实现了补排量向每个模型网格的分配。RAW子程序包实现了多层面状补排量的表达,可用于面状的地下水开采、农业回灌等源汇项的处理。相对于原始的源汇项数据存储方式,基于新方法建立的华北平原地下水流模型,RCH及RAW文件大小分别减小为原来的1/145和1/255,整个模型数据的读取时间的加速比为7.46。

关键词： MODFLOW RCH RAW大区域地下水模拟华北平原

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铈相变的LDA+G方法研究

铈相变的LDA+G方法研究

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第十七届全国相图学术会议暨相图与材料设计国际研讨会

作者：田明锋宋海峰戴希北京应用物理与计算数学研究所北京凝聚态物理国家重点实验室中国科学院物理研究所

LDA+G(LDA+Gutzwiller)方法是一种第一性原理强关联理论方法,由基于密度泛函理论的LDA近似与Gutzwiller变分法结合而成,该方法通过Gutzwiller变分法处理关联电子间的在位库伦作用,并对电子在不同格点间移动的动能进行重整化,从而能够较... 详细信息

LDA+G(LDA+Gutzwiller)方法是一种第一性原理强关联理论方法,由基于密度泛函理论的LDA近似与Gutzwiller变分法结合而成,该方法通过Gutzwiller变分法处理关联电子间的在位库伦作用,并对电子在不同格点间移动的动能进行重整化,从而能够较准确的描述强关联材料中的关联效应。采用该方法研究了金属铈在高压下的热力学稳定相,得到铈在中等压强范围(5-13GPa)的稳定相为α″相(变形的体心四方结构),其它相包括α′相(α-U结构)、α相(面心立方结构)以及bct相(体心四方结构)都是亚稳相或者不稳定相,该结果与最近的实验符合,对于澄清铈在中等压强范围的稳定相问题,具有重要意义。采用LDA+G方法研究了铈的α-γ同构相变问题,结果表明铈α-γ相变在零温情形能够发生(相变压力为负),说明该相变不仅仅由熵增驱动,还有其他驱动机制。与一种平均场势方法结合将LDA+G方法推广到有限温度情形,包含电子熵和声子熵的贡献得到了铈在温度、压力作用下的吉布斯自由能,由此得到铈α-γ相变过程中的熵增,计算结果表明电子熵和声子熵都对相变具有重要的贡献。计算得到铈的状态方程和α、γ两相含温含压相图,结果与实验符合。

关键词：铈相变 LDA+G方法

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离散玻尔兹曼方法在燃烧方面的应用

离散玻尔兹曼方法在燃烧方面的应用

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中国物理学会2015年秋季会议

作者：林传栋许爱国张广财李英骏中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京 100088

燃烧问题与人类生活息息相关，值得深入研究。在燃烧过程，化学反应释放出大量热能，物理系统表现出复杂的流体行为和热力学行为，如流体不稳定性(如Kelvin–Helmholtz不稳定性、Richtmyer-Meshkov不稳定性)、热力学非平衡行为等。

关键词：离散玻尔兹曼方法燃烧爆轰不稳定性非平衡效应

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~7LiH材料热中子散射数据研究

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核动力工程 2014年第S2期35卷 159-163页

作者：王佳宋红州叶涛胡泽华孙伟力北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院中子物理学重点实验室四川绵阳621900

基于热中子散射理论,编制热中子散射数据计算程序Sirius。采用基于密度泛函理论的第一原理冻结声子方法,得到7Li H中7Li和H的声子态密度。利用Sirius程序和声子态密度,获取7Li H的热中子散射数据。理论分析表明,获得的数据合理。

关键词：热中子散射理论声子态密度热中子散射数据 7LiH

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