摘要：为了深入研究解决流动问题的基本算法,提出了一种三角形非结构化网格上simple算法的计算机程序设计。利用FORTRAN语言的特点,采用自定义变量存储控制单元以及界面信息。单元变量中定义了指向相邻单元和界面的指针,通过对网格文件所提供拓扑信息的读取对这些指针进行赋值,从而建立计算所需的基本数据结构。这样,就避免了采用数组直接存储网格拓扑信息,大大增加了程序的可读性、拓展性和二次开发潜力。通过顶盖驱动流、后台阶流以及圆柱绕流几个经典计算流体力学算例的验证,该程序计算收敛良好,精度较高,所得结果符合物理实际。因而,可在此基础上开发更具实际应用价值的三维程序。

摘要：基于simple算法的压力校正思想,提出了一种新的改进算法.设计了先对温度进行假设,再对其迭代求解的计算流程,并从理想气体状态方程出发,推导出了密度校正方程.对半球形可燃气云爆燃进行了计算,得到了收敛性能良好的计算结果.该改进算法可以应用于可燃气云爆燃的计算中.

摘要：二维方腔流动是不可压缩黏性的典型流动,可以用来检验各种数值算法计算精度和可靠性,目前尚不能求得它的解析解。基于Matlab编程,采用simple算法求解二维方腔流动,得到流动达到稳定状态时各物理量的分布。结果表明:随着雷诺数增大,流函数最大值减小,最大流函数的位置也更趋于方腔的中心。simple算法可以有效求解方腔流动,具有较高的求解精度。

摘要：文章研究了应用于不可压缩流体流动的simple算法来模拟黄河泥沙运移过程,尝试把同位网格中的simple算法应用到河流动力学计算中,数值实验表明该方法能够合理地反映流场和泥沙冲淤过程,在程序设计上比在交错网格中更为简洁,而且模拟结果也更加准确可靠。

摘要：为了探索凝胶推进剂输送数值研究的方法及可行性,在凝胶推进剂直圆管和突变截面管道流动实验的基础上,采用Power-Law与Carreau两种本构模型,建立了非牛顿流体的二维不可压缩稳态流动的求解方法,通过交错网格进行离散求解,开展了基于simple算法的凝胶推进剂供给管流的压降数值仿真,分析了壁面滑移修正及触变性对管流压降的影响。结果表明:模拟液直圆管流的截面轴向速度的数值解同解析解的误差小于2%;考虑壁面滑移修正的管流压力损失与实验值一致性较好;触变性对突变截面管道流动的局部压降有显著的影响,这对于进一步优化供给管路及喷注器设计具有一定的理论指导意义。

摘要：基于Euler方程,使用有限体积法建立了一种密度为连续分层情况下、适应水深变化的水域中内波传播的数值模式.为了使计算格式能够达到二阶精度,对流项的处理使用了TVD(total variation diminishing)格式.将simple算法引入连续分层海洋中内波的数值计算,为了简化计算并方便地适应多种TVD格式,在计算预估速度场时采用了显式格式,而没有采用传统的隐式格式;鉴于在原始的simple算法中没有涉及到由于密度扰动而引起的静水压力场的改变问题,给出了该问题的计算方法.因此改进了simple算法.出流边界的处理采用阻尼消波和Sommerfeld辐射条件相结合的方式,以使内波得到有效的衰减和释放.将等水深水域的数值解和理论解进行了比较,两者吻合较好;并对存在潜堤时数值计算的不同时刻密度变化的空间分布进行了详细的定性分析.计算结果表明,所建立的数值模式能有效地模拟内波的传播和变形.

摘要：针对动量插值数学上的不足,提出一种简单的修正格式,采用与原始的simple算法非常相似的推导过程,得到不可压流体流动的一种简单的同位网格simple算法。利用有限数值算例证明新提出的同位网格算法的有效性。结果表明,所有界面速度均采用算术平均值,具有编程简单、内存占用少的优点,同时有效地克服了计算结果与松弛因子有关的的缺点,并克服了同位网格上用动量插值计算界面速度的数学上的缺陷。

摘要：利用simple算法对两平行平板之间有凸台的湍流回流流动换热进行了数值模拟。计算采用k-ε两方程紊流模型,对固体区域利用区域扩充法使流场在几何上规则化,对阶梯型凸台边界用壁面函数法进行了特别处理。在入口处流体Re=10000时,数值计算得出了7组不同凸台高度相对应的流场和温度场。结果表明:平行通道表面总换热量以及换热Nu随流体速度与温度梯度矢量夹角的减小而增大,验证了基于二维边界层流提出的场协同理论同样适用于复杂的湍流回流流动。

摘要：热法磷酸生产中黄磷在燃磷塔中的燃烧是必不可少的工艺环节,研究黄磷在燃磷塔中的燃烧过程及塔内的流速、温度分布对燃磷塔的设计、热法磷酸的生产有重要意义。为此运用有限体积法和simple算法对燃磷塔内部的湍流燃烧过程及流动进行了数值研究。计算中考虑了辐射传热,得到了塔内流场的精细拓扑结构及组分质量分数和温度分布。数值计算结果与实验数据符合得很好。

摘要：为了将AMG法与多块非正交结构网格结合起来,应用于求解基于多块格离散的三维N-S方程离散系统,针对经典算例三维顶盖驱动直方腔和45°倾斜方腔流动问题,构建了三维多块非正交结构网格系统,设计了三维N-S方程块结构网格离散系统系数矩阵CSR存贮格式;根据非正交同位网格simple耦合算法,建立了N-S方程的AMG数值求解方法,编制了用AMG法计算的三维数值仿真程序,并采用AMG法求解控制方程中所有流动参数;同已有的结果做了比较,给出了三维方腔流场内复杂的涡系图像,并对算法的有效性进行了验证.结果表明:AMG法及相关算法可用于复杂区域流动问题的数值模拟,为大规模的CFD数值模拟问题奠定了基础.