水庆象
- 作品数：12 被引量：43H指数：4
- 供职机构：西南科技大学环境与资源学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金四川省教育厅科学研究项目辽宁省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学交通运输工程水利工程更多>>
- 线性剪切来流下串列双方柱绕流特性的数值模拟被引量：2
- 2018年
- 为揭示线性剪切来流对串列双方柱绕流特性的影响,基于多步格式的特征线算子分裂有限元法,在计算域出口处采用对流边界条件,建立线性剪切来流的方柱绕流数值模型。对剪切参数为0~0.4的不同间距比下串列双方柱绕流数值模拟,结果表明:剪切来流可以抑制涡漩脱落,降低斯特劳哈数;上游方柱驻点随剪切参数的增加向高速侧移动,当剪切参数大于0.3时驻点的位置不再发生变化。进一步通过对比剪切参数分别为0和0.1的模拟结果发现:串列双方柱间隙内流场有无涡脱产生与该区域内水平方向时均速度场为负的区域是否连续有关;间距比和剪切参数通过改变方柱周围的速度场对作用于方柱表面的压力产生较大影响,迎流面与背流面的压力差剧增导致方柱平均阻力系数剧增。
- 水庆象王大国徐兵王伟谭国荣何治良
- 关键词：数值模拟
- 基于CBOS有限元溃坝流数值模型被引量：1
- 2013年
- 用基于特征线的算子分裂(CBOS)有限元法求解Naiver-Stokes方程:即在每一个时间层上,采用算子分裂法将N-S方程的对流项与扩散项分开求解,对流项离散采用特征线-Galerkin法,显式求解。流体自由表面跟踪采用浓度法,建立了新的水波模型。经过下游河床有水、无水溃坝模型的验证,表明该模型能精确模拟带自由表面流体运动问题。同时,研究了下游河床无水时溃坝模型自由水面运动特征;探讨了下游河床有水时溃坝模型中涌浪波形成原因、波浪翻卷形成过程,并分析了涌浪波与下游河床水体冲击接触瞬间,下游河床压力突然增大这一现象。
- 王大国Tham Leslie George水庆象刘霞
- 关键词：流体力学溃坝
- 线性剪切来流对方柱绕流特性影响的数值分析被引量：4
- 2017年
- 为研究线性剪切来流对方柱绕流特性的影响,将对流出口边界条件引入特征线算子分裂有限元法中,建立了线性剪切来流的方柱绕流数值模型,并采用均匀来流的方柱绕流模拟结果验证了该模型计算方柱绕流问题的可靠性。数值模拟结果表明,剪切参数k对方柱绕流尾部形成的两排涡影响明显,涡脱落在k较大时被抑制,在k≥0.4时涡量最终形成一个类似三角形的区域;驻点随k的增加逐渐向高速侧分离点移动,在k≥0.3时驻点的位置不再发生变化;平均阻力系数在0.2≤k≤0.25时发生较大变化,平均升力系数在k≥0.2时为负。
- 王伟水庆象王大国胡彬
- 关键词：方柱绕流流场结构
- 壁面驱动粘性不可压缩半圆形空腔流的数值模拟被引量：3
- 2013年
- 采用基于特征线的算子分裂(CBOS)有限元法对壁面驱动粘性不可压缩半圆形空腔流数值模拟研究.得到不同雷诺数下半圆形空腔流的流场达到稳定时速度分量沿x=-0.25和y=0.5的分布和流场中涡结构随雷诺数增加的变化情况.在较少的网格数和较大的时间步长下,达到稳定时的速度场计算结果与已有文献结果十分吻合.同时,捕捉到了流场中涡结构随雷诺数的变化,随着雷诺数的增加,在半圆形空腔中,涡结构越来越复杂,涡的数量也在上升.结果表明:CBOS有限元法采用非结构网格对具有曲线边界的半圆形流进行模拟时具有较高的精度和稳定性,能够很好地捕捉流场中涡结构随雷诺数的变化.
- 黄海平水庆象徐兵
- 关键词：特征线非结构网格涡结构
- 改进的基于特征线的N-S方程算子分裂有限元法
- 2016年
- 基于特征线的Navier-Stokes(N-S)方程算子分裂有限元法(CBOS有限元法)的核心是在每一个时间层上,采用算子分裂法将N-S方程的对流项和扩散项分开求解;对流项的求解过程借鉴了简单显式特征线时间离散,显式求解。该文在原CBOS有限元法基础上推导了一种更加精确的对流项显式离散方法。通过自编程序对方腔流进行数值模拟,表明该算法具有更高的计算精度。低雷诺数下圆柱绕流计算所得的阻力系数、升力系数、斯特劳哈数等与已有数据较为接近,表明该文中算法能较准确地模拟圆柱绕流的流场特性;最后,文中分析了Re=200时圆柱绕流在一个周期内所受升力变化与对应流场中压力和流线演化的关系。
- 水庆象王大国沈连山
- 关键词：N-S方程方腔流圆柱绕流
- 特征线算子分裂有限元的圆柱绕流大涡模拟被引量：4
- 2017年
- 为研究圆柱绕流流场特性,将大涡模拟与特征线算子分裂有限元相结合,建立了大涡模拟特征线算子分裂有限元模型,对单圆柱和串列双圆柱绕流问题进行了数值模拟,所得结果与现有研究结果吻合较好。模拟结果表明:对单圆柱绕流,随着雷诺数的增大,圆柱近尾流区上下交替的涡旋逐渐靠近通过圆柱几何中心的水平线,且涡脱落位置逐渐靠近圆柱。对Re=1 000的串列双圆柱绕流,临界间距在圆柱直径的2.25~2.5倍之间;当两圆柱间距小于临界间距时,上游圆柱后方无明显涡旋脱落,间隙处压力较稳定;大于临界间距时,有涡旋脱落,上游圆柱尾流区上下表面交替出现强负压区。
- 胡彬水庆象王大国彭仁涛
- 关键词：圆柱绕流大涡模拟
- 不等直径串列圆柱绕流大涡模拟被引量：8
- 2017年
- 为研究背负式海底管线中增设的小直径附属管线对主管线的水动力影响,将大涡模拟中经典Smagorinsky亚格子模型与特征线算子分裂有限元法结合,并引入出口对流边界条件,完善了基于特征线算子分裂有限元的大涡模拟方法。通过自编程序数值模拟Re=1 000的单圆柱绕流,计算结果与相关文献吻合较好,验证了该算法计算圆柱绕流的有效性,并分析了Re=1 000时不同直径比、间距比情况下的串列双圆柱绕流,根据流场的不同涡脱落形态及两圆柱平均阻力系数、升力系数随直径比、间距比变化的规律得到了不同直径比条件下的临界间距范围。达到临界间距后,流场由单一涡脱落状态转变为双涡旋脱落状态。最后分析了两圆柱平均阻力系数及升力系数在临界间距后急剧增加的原因,为背负式海底管线的布局优化提供了理论依据。
- 胡彬水庆象王大国
- 关键词：大涡模拟
- 非定常不可压N-S方程的最小二乘算子分裂有限元法数值求解被引量：1
- 2014年
- 采用最小二乘算子分裂有限元法求解非定常不可压N-S(Navier-Stokes)方程,即在每个时间层上采用算子分裂法将N-S方程分裂成扩散项和对流项,这样既能考虑对流占优特点又能顾及方程的扩散性质。扩散项是一个抛物型方程,时间离散采用向后差分格式,空间离散采用标准Galerkin有限元法。对流项的时间项采用后向差分格式,非线性部分用牛顿法进行线性化处理,再用最小二乘有限元法进行空间离散,得到对称正定的代数方程组系数矩阵。采用Re=1000的方腔流对该算法的有效性进行检验,表明其具有较高的精度,能够很好地捕捉流场中的涡结构。同时,对圆柱层流绕流进行了数值研究,通过流线图、压力场、阻力系数、升力系数及斯特劳哈数等结果的分析与对比,表明本文算法对于模拟圆柱层流绕流是准确和可靠的。
- 水庆象王大国
- 关键词：N-S方程方腔流圆柱绕流
- 基于FAHP-Entropy的耦合定权法的高速公路路线方案优选模型被引量：4
- 2018年
- 为消弱模糊层次分析法（FAHP）中人为主观因素的干扰，引入熵值法（En-tropy），建立基于FAHP法和Entropy法的高速公路路线方案优选模型．该模型采用FAHP法解决了直接采用层次分析法而造成的检验判断矩阵一致性困难的问题；同时Entropy法的引入充分挖掘数据所蕴含的信息；再基于相对熵原理将Entropy法所得权重与FAHP法所得权重进行耦合．实例证明，模型既考虑了决策者的主观意向，又兼顾数据本身蕴含的客观信息，可以较好地解决高速公路路线方案优选问题．
- 水庆象范波峰
- 关键词：高速公路模糊层次分析法熵值法相对熵
- 基于耦合定权和模糊物元分析的高速公路改扩建方案决策被引量：12
- 2017年
- 评价指标赋权采用FAHP-Entropy耦合定权法,文章在模糊物元分析和灰色关联度分析基础上,建立了基于FAHP-Entropy耦合定权法和灰色模糊物元分析的决策模型,将灰色关联度的大小作为决策依据。该模型采用FAHP法解决了直接采用层次分析法而造成的检验判断矩阵一致性困难的问题;同时Entropy法的引入充分挖掘数据所蕴含的信息;再基于相对熵原理将Entropy法所得权重与FAHP法所得权重进行耦合。实例证明,模型既考虑了决策者的主观意向,又兼顾数据本身蕴含的客观信息,可以较好地解决高速公路改扩建方案决策问题。
- 王璐水庆象吴群琪熊锐
- 关键词：模糊层次分析法熵值法相对熵
