检索结果-内蒙古大学图书馆

第九届全国流体力学学术会议

作者：陈锋许爱国张广财山东交通学院航空学院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应用物理与计算数学研究所

Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性是一种常见的流体力学现象,在基础研究和实际应用中都具有重要意义。在流体不稳定性系统中,复杂的受力与弛豫会导致丰富、复杂的流动与热动非平衡行为。本文采用多松弛离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann... 详细信息

Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性是一种常见的流体力学现象,在基础研究和实际应用中都具有重要意义。在流体不稳定性系统中,复杂的受力与弛豫会导致丰富、复杂的流动与热动非平衡行为。本文采用多松弛离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann Method,DBM)研究了二维RT不稳定性问题,同时从宏观和非平衡两个角度探究粘性、热传导和Prandtl数的影响。宏观上,粘性和热传导均在再加速阶段展现出显著的抑制作用,这种抑制作用主要通过抑制Kelvin-Helmholtz不稳定性的发展来实现。基于非平衡的角度,可以得到以下信息:(1)随着粘性或热传导的增加,不同的非平衡成分增加。粘性、热传导和物理量梯度之间存在竞争效应。(2)当RT不稳定性发展到湍流混合阶段,全局平均热动非平衡(Thermodynamic NonEquilibrium,TNE)强度和非组织能量流(Non-Organized Energy Fluxes,NOEF)强度有不同程度的衰减。(3)针对密度不均匀度和全局平均TNE强度之间,温度不均匀度和全局平均NOEF强度之间的相关度做了具体探究,数值结果表明热传导对相关度的影响更为显著。(4)非平衡特征的模拟是宏观描述的有益补充,非平衡特征和宏观特征一起为复杂流体系统研究提供新的视野。

关键词：离散Boltzmann模型/方法 Rayleigh-Taylor不稳定性非平衡

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守恒型扩散方程非线性离散格式的性质分析和快速求解

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计算数学 2015年第3期37卷 227-246页

作者：崔霞岳晶岩北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

对于守恒型扩散方程,研究其二阶时间精度非线性全隐有限差分离散格式的性质,证明了其解的存在唯一性.研究了二阶时间精度的Picard-Newton迭代格式,证明了迭代解对原问题真解的二阶时间和空间收敛性,以及对非线性离散解的二次收敛速度,... 详细信息

对于守恒型扩散方程,研究其二阶时间精度非线性全隐有限差分离散格式的性质,证明了其解的存在唯一性.研究了二阶时间精度的Picard-Newton迭代格式,证明了迭代解对原问题真解的二阶时间和空间收敛性,以及对非线性离散解的二次收敛速度,实现了非线性问题的快速求解.本文中方法也适用于一阶时间精度格式的分析,并可推广至对流扩散问题.数值实验验证了二阶时间精度Picard-Newton迭代格式的高精度和高效率.

关键词：守恒型扩散方程非线性全隐离散格式二阶时间精度存在唯一性迭代加速

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多边形网格上扩散方程新的单调格式

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计算数学 2015年第3期37卷 316-336页

作者：岳晶岩袁光伟盛志强北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

本文在星形多边形网格上,构造了扩散方程新的单调有限体积格式.该格式与现有的基于非线性两点流的单调格式的主要区别是,在网格边的法向流离散模板中包含当前边上的点,在推导离散法向流的表达式时采用了定义于当前边上的辅助未知量,这... 详细信息

本文在星形多边形网格上,构造了扩散方程新的单调有限体积格式.该格式与现有的基于非线性两点流的单调格式的主要区别是,在网格边的法向流离散模板中包含当前边上的点,在推导离散法向流的表达式时采用了定义于当前边上的辅助未知量,这样既可适应网格几何大变形,同时又兼顾了当前网格边上物理量的变化.在光滑解情形证明了离散法向流的相容性对于具有强各向异性、非均匀张量扩散系数的扩散方程,证明了新格式是单调的,即格式可以保持解析解的正性.数值结果表明在扭曲网格上,所构造的格式是局部守恒和保正的,对光滑解有高于一阶的精度,并且,针对非平衡辐射限流扩散问题,数值结果验证了新格式在计算效率和守恒精度上优于九点格式.

关键词：扩散方程有限体积格式单调多边形网格

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三维蒙特卡罗粒子输运软件JMCT

三维蒙特卡罗粒子输运软件JMCT

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2016第八届全国计算物理会议

作者：李刚邓力张宝印李瑞上官丹骅史敦福马彦张玲玉付元光北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室中物院高性能数值模拟软件中心

本文详细的介绍了具有自主知识产权的蒙特卡罗粒子输运软件JMCT,首先是软件的"三高一快"的四大特色:高分辨率数值反应堆模拟,高效使用计算机、大规模并行计算,前后处理可视化一体化,基于框架领域编程实现、学科分离。其次是... 详细信息

本文详细的介绍了具有自主知识产权的蒙特卡罗粒子输运软件JMCT,首先是软件的"三高一快"的四大特色:高分辨率数值反应堆模拟,高效使用计算机、大规模并行计算,前后处理可视化一体化,基于框架领域编程实现、学科分离。其次是软件广泛的验证与应用,包括大亚湾、秦山一期、秦山二期、ACP100等多个反应堆模型以及神光Ⅲ激光装置的模拟计算。最后是软件的生态环境,确保了JMCT软件能够长期稳定、持续的发展壮大。当前我国正在大力发展核电,而核电软件是其中重要组成部分,JMCT软件应运而生。其定位与目标是面向核能领域对粒子输运高分辨率数值模拟软件的需求,基于高性能并行计算,致力于核反应堆物理与几何材料的精细建模与模拟,为反应堆堆芯物理分析、屏蔽设计等提供系统解决方案,同时也可对确定论程序及算法进行参考验证等。

关键词： JMCT 蒙特卡罗粒子输运软件

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统一气体运动学方法对Rayleigh-Taylor不稳定性前期的二维数值模拟研究

统一气体运动学方法对Rayleigh-Taylor不稳定性前期的二维数值模...

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第九届全国流体力学学术会议

作者：于亚群田宝林刘娜中国工程物理研究院研究生院计算物理重点实验室北京应用物理与计算数学研究所高性能数值模拟软件中心

统一气体运动学方法(Unified gas kinetic scheme,UGKS)是一种可以用于模拟流场中同时存在连续流区域和稀薄流区域的流体流动情况的基于波耳兹曼(Boltzmann)方程的数值算法。UGKS方法介于基于宏观守恒律的方法和基于微观分子动力学的方... 详细信息

统一气体运动学方法(Unified gas kinetic scheme,UGKS)是一种可以用于模拟流场中同时存在连续流区域和稀薄流区域的流体流动情况的基于波耳兹曼(Boltzmann)方程的数值算法。UGKS方法介于基于宏观守恒律的方法和基于微观分子动力学的方法之间。UGKS方法的控制方程为将玻尔兹曼方程的碰撞项线性化的BGK(Bhatnagar-Gross-Krook)模型方程。不同于使用迎风等格式在网格界面处估值流通量,UGKS方法通过积分在一个时间步长内界面处的随时间发展的气体分布函数来得到网格界面处的流通量。本文采用UGKS方法对瑞利泰勒不稳定性(Rayleigh-Taylor Instability,RTI)前期进行二维数值模拟,用UGKS方法来捕捉RTI问题中流体界面处的流动结构,对比有限体积格式数值模拟结果,分析RTI不稳定性问题发生初期的混合区域结构的演化。

关键词： UGKS 玻尔兹曼方程瑞利泰勒不稳定性

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5f电子局域-巡游转变和自旋密度波转变的光电子能谱测量

5f电子局域-巡游转变和自旋密度波转变的光电子能谱测量

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第二届中国锕系物理与化学学术交流会

作者：谭世勇谢东华张文李梦蕾黄理冯卫方运张云陈秋云朱燮刚刘琴袁秉凯罗丽珠张平赖新春表面物理与化学重点实验室四川江油621908 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

对重费米子化合物,f电子表现出依赖于温度变化的局域和巡游双重特性。局域的f电子与导带电子发生集体杂化,导致重电子、磁有序和非常规超导等奇异量子特性。由于实验数据的缺乏,目前对锕系材料5f电子的局域-巡游转变、磁转变过程中能带... 详细信息

对重费米子化合物,f电子表现出依赖于温度变化的局域和巡游双重特性。局域的f电子与导带电子发生集体杂化,导致重电子、磁有序和非常规超导等奇异量子特性。由于实验数据的缺乏,目前对锕系材料5f电子的局域-巡游转变、磁转变过程中能带结构的演变一直没有得到充分的揭示。

关键词：重费米子 5f电子局域-巡游转变自旋密度波

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基于同步探测的脉冲钠导星聚焦非等晕性实验研究

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物理学报 2015年第13期64卷 174-181页

作者：陈天江周文超王锋黄德权鲁燕华张建柱中国工程物理研究院应用电子学研究所绵阳621900 高能激光科学与技术重点实验室绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

本文提出在大气Greenwood时间常数内采用同步探测技术实现钠导星聚焦非等晕性测量,开展了脉冲体制钠导星探测实验,实现了对大气平流层顶端钠导星和同路径自然星可见光波段的哈特曼点阵的同步探测,并获得钠导星回光单帧波面,从波面一致... 详细信息

本文提出在大气Greenwood时间常数内采用同步探测技术实现钠导星聚焦非等晕性测量,开展了脉冲体制钠导星探测实验,实现了对大气平流层顶端钠导星和同路径自然星可见光波段的哈特曼点阵的同步探测,并获得钠导星回光单帧波面,从波面一致性对比、Zernike系数比较、模拟成像校正等方面对实验结果进行较全面分析.实验结果表明,在当前实验条件下,虽然脉冲钠导星的单帧哈特曼点阵的成像对比度较低,制约了波面恢复精度,但同步测量的两组波面始终能保持相似性,其Zernike系数在前36阶一致性较好,模拟结果表明钠导星探测波面有助于实现对自然星成像的有效校正,扣除波面恢复误差后的聚焦非等晕性方差小于0.1rad2,十分接近理论结果.

关键词：同步探测钠导星聚焦非等晕性波面方差

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三维多面体网格上扩散方程的保正格式

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计算数学 2015年第3期37卷 247-263页

作者：王帅杭旭登袁光伟 IAPCM 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094

针对三维任意(星形)多面体网格,本文构造了扩散方程的一种单元中心型非线性有限体积格式,证明了该格式具有保正性.在该格式设计中,除引入网格中心量外,还引入网格节点量和网格面中心量作为中间未知量,它们将用网格中心未知量线性组合表... 详细信息

针对三维任意(星形)多面体网格,本文构造了扩散方程的一种单元中心型非线性有限体积格式,证明了该格式具有保正性.在该格式设计中,除引入网格中心量外,还引入网格节点量和网格面中心量作为中间未知量,它们将用网格中心未知量线性组合表示,使得格式仅有网格中心未知量作为基本未知量.在节点量计算中,利用网格面上的调和平均点,设计了一种适用于三维多面体网格的局部显式加权方法.该格式适用于求解非平面的网格表面和间断扩散系数的问题.数值例子验证了它对光滑解具有二阶精度和保正性.

关键词：多面体网格保正格式调和平均点扩散方程

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复杂流动过程的DBM建模、模拟与分析研究进展

复杂流动过程的DBM建模、模拟与分析研究进展

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第十六届全国交叉科学会议

作者：许爱国张广财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

自然界、国防与工业领域诸多问题的研究依托于复杂流体系统的建模与模拟。这类系统的物理建模、算法设计与特征分析均存在较强的挑战性。复杂的受力与弛豫导致丰富、复杂的流动与热动非平衡行为与效应。在爆燃、爆轰等复杂过程中,化学... 详细信息

自然界、国防与工业领域诸多问题的研究依托于复杂流体系统的建模与模拟。这类系统的物理建模、算法设计与特征分析均存在较强的挑战性。复杂的受力与弛豫导致丰富、复杂的流动与热动非平衡行为与效应。在爆燃、爆轰等复杂过程中,化学反应引起的放热、压缩甚至冲击等过程的介入进一步加剧了系统行为的复杂程度。随着对非平衡相变、冲击、爆燃、爆轰等复杂物理过程认知需求的提高和对系统主要特征、粗线条行为的逐渐了解和掌握,系统内的各种微介观结构与非平衡效应当前正在成为人们日益关注的热点。在Boltzmann方程基础上经过两次重要的粗粒化物理建模得到的离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann Method,DBM)正在成为爆轰等非平衡复杂流动过程的一种全新的动理学描述、建模、模拟和分析方法。本报告综述我们课题组近年来在这一领域的主要进展。内容重点体现:(1)从数学建模角度,DBM模型与传统流体模型的唯一差异就是使用离散Boltzmann方程取代原来的Navier-Stokes方程;但从物理建模角度,一个DBM模型相当于一个传统流体模型外加一个关于热动非平衡效应的粗粒化模型。(2)通过DBM提供的信息,可以建立―无组织动量流‖、―无组织能量流‖、化学反应速率与熵增率之间的关系式。(3)DBM所提供的非平衡特征已经用于特征区域真实分布函数主要特征的恢复、复杂流体系统内各种界面的物理甄别与追踪、相变动理学研究中划分―亚稳相分解‖和―相畴增长‖两个阶段的物理判据、Rayleigh-Taylor不稳定性研究中划分可压效应两个阶段的物理判据。(4)在爆轰波附近,黏性和热传导降低局域热动非平衡,但增强整体热动非平衡效应。

关键词：复杂流体非平衡动理学建模复杂物理场分析

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复杂流动过程的DBM动理学建模与模拟

复杂流动过程的DBM动理学建模与模拟

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第十四届全国物理力学学术会议

作者：许爱国张广财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大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

复杂流体系统的形式各异,广泛存在于自然界和工程物理等领域。基于Navier Stokes的传统宏观流体模型不足以描述系统内极其复杂的非平衡行为,而微观粒子模拟在时间和空间尺度上往往不能满足实际需求,因此包含大量微介观结构、复杂非平衡... 详细信息

复杂流体系统的形式各异,广泛存在于自然界和工程物理等领域。基于Navier Stokes的传统宏观流体模型不足以描述系统内极其复杂的非平衡行为,而微观粒子模拟在时间和空间尺度上往往不能满足实际需求,因此包含大量微介观结构、复杂非平衡行为的复杂流动系统的物理建模、算法设计与信息提取均存在较高的挑战性。在Boltzmann方程基础上经过两次重要的粗粒化物理建模得到的离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann Method,DBM)正在成为冲击波、燃烧、流体不稳定性、相变等非平衡复杂流体系统的一种全新的动理学描述、建模、模拟和分析方法。本报告综述本课题组近年来在该领域的主要进展。内容重点体现:(1)从数学建模角度,DBM模型与传统流体模型的唯一差异就是用离散Boltzmann方程取代原来的Navier-Stokes方程,但从物理建模角度,一个DBM模型相当于一个传统的流体模型外加一个关于热动非平衡效应的粗粒化模型;(2)利用DBM提供的信息,可以建立"无组织动量流"、"无组织能量流"、化学反应速率与熵增率之间的解析关系式;(3)DBM所提供的非平衡特征已经用于特征区域分布函数的主要特征恢复、复杂流体系统内各种界面的物理甄别与追踪、相变研究中划分"亚稳相分解"和"相畴增长"两个阶段的物理判据、Rayleigh Taylor不稳定性研究中划分可压效应两个阶段的物理判据等;(4)除了可以从更基本的层面理解相应物理系统的特征、机制和规律外,研究结果可为现有程序或软件中宏观模型的改进(如修正项的构造)提供物理参考。

关键词：复杂流体非平衡动理学建模复杂物理场分析

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