多体静止绕流和振荡流系统的研究:分块耦合法和虚拟体法程序的设计和应用
| 摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-27页 |
| ·课题的应用背景和数值研究难点 | 第15-16页 |
| ·多体振荡系统的实验研究总结 | 第16-22页 |
| ·圆柱绕流相关问题的实验研究成果 | 第16-20页 |
| ·圆球绕流相关问题的实验研究成果 | 第20-22页 |
| ·数值模拟研究进展 | 第22-25页 |
| ·本文的研究内容和主要创新点 | 第25-27页 |
| 第2章 流场中涡结构的识别 | 第27-31页 |
| ·DELTA-准则 | 第27-28页 |
| ·Q-准则 | 第28页 |
| ·LAMDA2-准则 | 第28-29页 |
| ·绕流场中涡描述准则的选择 | 第29-31页 |
| 第3章 基于MPI库的并行程序设计 | 第31-40页 |
| ·MPI是什么? | 第32-34页 |
| ·MPI标准库的语言绑定和实现 | 第34-35页 |
| ·六个最基本的调用接口介绍 | 第35-37页 |
| ·一个简单的发送和接收的例子 | 第37-40页 |
| 第4章 高精度分块耦合算法 | 第40-61页 |
| ·分区贴体网格 | 第40-44页 |
| ·单域的椭圆微分方程网格生成 | 第40-43页 |
| ·分区网格 | 第43-44页 |
| ·分块耦合流场算法 | 第44-46页 |
| ·基本思想 | 第45页 |
| ·内边界耦合模式 | 第45-46页 |
| ·不可压流体的非交错网格求解方法 | 第46-52页 |
| ·HARLOW的压力泊松方程提法 | 第46-47页 |
| ·流场方程的定解条件 | 第47-49页 |
| ·ABDALAH的二维不可压流场求解方法 | 第49-50页 |
| ·ABDALLAH方法在三维曲线坐标下的推广 | 第50-52页 |
| ·高精度差分离散 | 第52-56页 |
| ·LELE高精度紧致差分格式简介 | 第53-54页 |
| ·傅德薰、马延文的迎风紧致格式 | 第54页 |
| ·曲线坐标下的处理 | 第54-55页 |
| ·低存储量的RUNGE-KUTTA时间推进法 | 第55-56页 |
| ·算法准确性验证 | 第56-61页 |
| ·TAYLOR问题计算 | 第56-60页 |
| ·单圆柱绕流计算 | 第60-61页 |
| 第5章 高精度分块耦合算法的应用 | 第61-78页 |
| ·物理模型和网格划分 | 第61-63页 |
| ·内边界耦合的处理 | 第63-64页 |
| ·网格系统的选取 | 第64-65页 |
| ·计算结果分析 | 第65-73页 |
| ·稳态流动(RE<270) | 第65-68页 |
| ·非稳态流动(RE>270) | 第68-71页 |
| ·涡结构的演化 | 第71-73页 |
| ·振荡圆球模拟的尝试 | 第73-78页 |
| ·二维振荡圆柱问题 | 第73-75页 |
| ·三维振荡圆球问题 | 第75-78页 |
| 第6章 虚拟体法 | 第78-90页 |
| ·GOLDSTEIN的虚拟边界法 | 第78页 |
| ·FADLUN的动量力提法 | 第78-79页 |
| ·虚拟边界法的改造和虚拟体法的实现 | 第79-81页 |
| ·二维流场模拟的代码验证 | 第81-84页 |
| ·控制方程及其离散求解 | 第81-82页 |
| ·串列双圆柱静止绕流场的模拟 | 第82-84页 |
| ·三维流场模拟的代码验证 | 第84-90页 |
| ·控制方程的求解 | 第84-85页 |
| ·局部加密的多重网格法 | 第85-87页 |
| ·单圆球绕流的分叉点捕捉 | 第87-90页 |
| 第7章 虚拟体法在多体系统模拟中的应用 | 第90-122页 |
| ·均匀流中的圆柱强迫振荡 | 第90-92页 |
| ·双圆柱强迫振荡 | 第92-102页 |
| ·小间距比情况 | 第92-97页 |
| ·大间距比情况 | 第97-98页 |
| ·系统的临界间距 | 第98-102页 |
| ·串列双圆球静止绕流:不同间距比情况 | 第102-116页 |
| ·稳态轴对称流动 | 第102-104页 |
| ·稳态平面对称流动 | 第104-106页 |
| ·非稳态流动 | 第106-116页 |
| ·串列双圆球静止绕流:不同雷诺数情况 | 第116-119页 |
| ·并列四圆球绕流问题(简略介绍) | 第119-122页 |
| ·计算网格设计 | 第119-121页 |
| ·绕流场涡结构显示 | 第121-122页 |
| 第8章 全文总结 | 第122-126页 |
| ·研究进展 | 第122-124页 |
| ·高精度分块耦合算法 | 第122-123页 |
| ·新引入和发展的虚拟体法 | 第123-124页 |
| ·展望和建议 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-133页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第133-135页 |
| 致谢 | 第135页 |