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QUICK与多种差分方案的比较和计算 被引量:22
1
作者 杨茉 李学恒 +1 位作者 陶文铨 OZOEHiroyuki 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期593-597,共5页
本文用QUICK和多种差分方案计算了四个流动与换热问题.计算结果表明。对于强制流动问题,QUICK用较粗网格就能得到其他差分方案用较细网格才能得到的结果。对稳态自然对流,QUICK与其他差分方案的计算结果相近,但QUICK方案能预测出所... 本文用QUICK和多种差分方案计算了四个流动与换热问题.计算结果表明。对于强制流动问题,QUICK用较粗网格就能得到其他差分方案用较细网格才能得到的结果。对稳态自然对流,QUICK与其他差分方案的计算结果相近,但QUICK方案能预测出所计算的低Pr数流体自然对流的物理振荡,而其他几种方案不能. 展开更多
关键词 差分方案 数值传热 流动传热 QUICK 传热
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一种改进的 QUICK 差分方案 被引量:5
2
作者 卢洪波 谢鸿罡 +1 位作者 杨沫 陶文铨 《东北电力学院学报》 1998年第4期1-6,共6页
将Hayase等的QUICK差分格式推广到非均分网格,给出了其差分计算公式,并进一步改进了边界差分格式。对方腔的自然对流换热问题计算表明,所给出差分格式的计算结果与已有文献一致,并且能够预测出所计算问题在低Prand... 将Hayase等的QUICK差分格式推广到非均分网格,给出了其差分计算公式,并进一步改进了边界差分格式。对方腔的自然对流换热问题计算表明,所给出差分格式的计算结果与已有文献一致,并且能够预测出所计算问题在低Prandtl数时的物理振荡。 展开更多
关键词 数值计算 自然对流 差分方案 传热学
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土壤水传导特性差分方案设计及试验研究 被引量:1
3
作者 董加瑞 王昂生 《自然科学进展(国家重点实验室通讯)》 1998年第1期82-88,共7页
从经典土壤水分扩散方程出发,在两个模式层之间的内边界上,设计出适合于计算土壤水传导的一套新的传导扩散系数差分方案,并通过控制渗透试验检验取得很好的效果.
关键词 土壤 水传导 差分方案 扩散系数
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大气环流模式降水的模拟对水汽方程差分方案的敏感性试验 被引量:4
4
作者 刘洪涛 王斌 +1 位作者 薛峰 宇如聪 《气候与环境研究》 CSCD 2002年第1期121-134,共14页
分别采用3种应用比较广泛的水汽方程差分方案:多维正定平流传输方案(MPDATA)、通量修正传输方案(FCT)和两步保形平流方案(TSPAS),对大气物理所9层大气环流模式(IAP9L AGCM)的降水模拟作敏感性试验... 分别采用3种应用比较广泛的水汽方程差分方案:多维正定平流传输方案(MPDATA)、通量修正传输方案(FCT)和两步保形平流方案(TSPAS),对大气物理所9层大气环流模式(IAP9L AGCM)的降水模拟作敏感性试验,分析比较3种方案下模式降水气候平均场的差异,从而揭示模式降水对水汽方程差分方案的敏感性。试验结果显示,不同的水汽方程差分方案对大气环流模式降水的气候模拟有较大影响,并出此从3种差分方案中为IAP 9L AGCM寻找出一种较好的水汽计算方案。 展开更多
关键词 大气环流模式 水汽方程 差分方案 降水 敏感性 气候模拟
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基于非线性密度流试验的平流差分方案 被引量:1
5
作者 谢宾鹏 韩月琪 张立凤 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 北大核心 2017年第2期150-155,共6页
为考察平流差分方案对高分辨率非静力数值模式的影响,利用非线性密度流试验,对比分析了在不同分辨率情况下气候研究与预报模式中不同平流项差分方案对大气非静力运动的描述能力。结果表明:模式分辨率是影响试验结果的重要参数,提高模式... 为考察平流差分方案对高分辨率非静力数值模式的影响,利用非线性密度流试验,对比分析了在不同分辨率情况下气候研究与预报模式中不同平流项差分方案对大气非静力运动的描述能力。结果表明:模式分辨率是影响试验结果的重要参数,提高模式的分辨率有利于提高模拟的结果;无论是水平平流项差分方案还是垂直平流项差分方案,当选取偶数(2,4,6)阶时,模拟结果在下边界都存在不同程度的小尺度扰动,与参考解偏差较大;选取奇数(3,5)阶时的效果明显优于偶数(2,4,6)阶;水平平流项差分方案取5阶,垂直平流项差分方案取3阶时都能得到最好的模拟效果。 展开更多
关键词 非线性密度流试验 平流项差分方案 天气预报模式
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平衡方程的一个差分方案及初值化试验
6
作者 王大鸿 《青岛海洋大学学报(自然科学版)》 CSCD 1989年第2期42-47,共6页
作者设计了一个平衡方程的差分方案并用它进行了低纬初值化试验。其结果表明,这个方案具有明显特点:比舒曼方案平滑轻,迭代收敛快。
关键词 平衡方程 差分方案 初值化试验
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基于中心差分方案的显式三维非连续变形分析法 被引量:3
7
作者 张洪 张迎宾 +1 位作者 郑路 武威 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1649-1658,共10页
为提高传统三维非连续变形分析法(DDA)求解大规模非连续问题时的效率,提出一种基于中心差分方案的显式三维DDA,求解过程简单省时且更便于实现高效的并行计算。基于最先侵入和最短退出路径原则,推导时间步内2种基本接触侵入形式的侵入点... 为提高传统三维非连续变形分析法(DDA)求解大规模非连续问题时的效率,提出一种基于中心差分方案的显式三维DDA,求解过程简单省时且更便于实现高效的并行计算。基于最先侵入和最短退出路径原则,推导时间步内2种基本接触侵入形式的侵入点对位置的估算公式,明确侵入信息的参数种类,从而保证时域离散下块体间接触约束的时空连贯性、降低接触问题的非线性、提高接触力学计算的精度并减少重复计算量。数值算例表明,显式三维DDA具有足够的计算精度且计算效率更高,实现并行计算后有望应用于大型岩体工程非连续数值分析。 展开更多
关键词 数值分析 三维非连续变形分析 中心差分方案 最先侵入和最短退出路径原则 接触传递
原文传递
空间分辨率和空间差分精度对水平网格性能的影响 被引量:1
8
作者 刘宇迪 任景鹏 李国义 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期30-40,共11页
为了说明在物理空间中空间差分精度和空间分辨率对Arakawa A-D网格性能的影响程度,将线性浅水方程组采用二阶中央差和四阶中央差格距分别取100km、10km和1km在Arakawa A-D网格上进行离散和120min的模拟预报,模拟结果和解析解进行比较,... 为了说明在物理空间中空间差分精度和空间分辨率对Arakawa A-D网格性能的影响程度,将线性浅水方程组采用二阶中央差和四阶中央差格距分别取100km、10km和1km在Arakawa A-D网格上进行离散和120min的模拟预报,模拟结果和解析解进行比较,结果表明:当网格距是1km时,不论采用二阶中央差分方案还是四阶中央差分方案,重力惯性波在4种网格上模拟的结果相同,即变量配置的影响是可以忽略的;当网格距增加到10km或100km时,不同的变量配置模拟的结果是不同的.但是,不论对二阶中央差还是四阶中央差,当网格距相同的情况下,在C网格上模拟得到的结果均方根误差最小,在D网格上模拟得到的结果均方根误差最大.同时也表明:当差分精度从二阶增加到四阶后,模拟结果的误差并非一致减少,并和群速相对误差的变化一致,因此对于初值为混合波的多变量方程组而言,增加差分精度不能改进模拟的结果.并且缩小网格距比增加差分精度对减少在Arakawa A-D网格上离散产生的误差更明显. 展开更多
关键词 正压地转适应过程 Arakawa A-D网格 二阶差分方案 四阶差分方案
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数值差分格式及格点设置对土壤温度模拟结果的影响 被引量:3
9
作者 郑辉 刘树华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2514-2522,共9页
土壤温度是反映气候系统和生态系统能量循环的重要地球物理学参量,土壤温度的模拟精度直接影响着气候系统模式以及陆面物理过程模式的模拟结果.为了提高模式对土壤温度的模拟能力,本文利用土壤热扩散方程的傅里叶解析解定量研究了差分... 土壤温度是反映气候系统和生态系统能量循环的重要地球物理学参量,土壤温度的模拟精度直接影响着气候系统模式以及陆面物理过程模式的模拟结果.为了提高模式对土壤温度的模拟能力,本文利用土壤热扩散方程的傅里叶解析解定量研究了差分方案、格点设置以及时间步长对土壤温度模拟结果的影响;提出了一种优化的格点设置方案,并利用巴丹吉林沙漠观测数据检验了该方案的性能.研究结果表明:三种差分方案中,显式方案的模拟误差最小,Crank-Nicolson方案其次,隐式方案的模拟误差最大;每一种格点设置方案均存在一个使模拟结果误差最小的最优化时间步长;常用格点设置方案的最优化时间步长为5358s,最小标准差为0.156K,优化方案的最优化时间步长为1694s,最小标准差为0.0465K;取时间步长为1800s时,采用常用格点设置方案,巴丹吉林沙漠10cm深度土壤温度模拟结果的标准差为1.61K,而采用优化方案,模拟结果的标准差降至0.21K,改进效果明显. 展开更多
关键词 土壤温度模拟 热扩散方程 差分方案 格点设置 陆面过程
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四阶紧致差分格式对静力模式中垂直网格计算频散性的影响
10
作者 刘宇迪 程胡华 侯志明 《计算物理》 CSCD 北大核心 2008年第4期437-444,共8页
为了说明四阶紧致差分格式在大气和海洋数值模式中的潜在价值,提出一种通用方法,推导静力线性斜压适应方程组在微分和差分情况下的频散关系,水平尺度分100 km,10 km和1 km三种情况,从频率、水平群速和垂直群速方面,对采用二阶中央差和... 为了说明四阶紧致差分格式在大气和海洋数值模式中的潜在价值,提出一种通用方法,推导静力线性斜压适应方程组在微分和差分情况下的频散关系,水平尺度分100 km,10 km和1 km三种情况,从频率、水平群速和垂直群速方面,对采用二阶中央差和四阶紧致差分格式情况下,非跳点网格(N网格)、Lorenz网格(L网格)、Charney-Phillips网格(CP网格)、Lorenz时间跳点网格(LTS网格)和Charney-Phillips时间跳点网格(CPTS网格)的计算特性进行比较,发现采用高精度的四阶紧致差分格式总体上可以明显减少上述三种水平尺度波动在N网格、CP网格、L网格和CPTS网格上的频率、水平群速和垂直群速误差,但对LTS网格,采用四阶紧致差分格式,会使得计算水平群速和垂直群速误差变大. 展开更多
关键词 垂直网格 频率 垂直群速 紧致差分方案
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有限区域风速场求解流函数和速度势场的有效方案 被引量:9
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作者 朱宗申 朱国富 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期10-18,共9页
流函数和速度势是表示风场的一种变量,在数值天气预报模式和分析、同化方案中经常使用,通常可以用风速分量场求解Poisson方程得到。对于有限区域系统,往往采用差分方法,但由于存在边界问题,用计算所得到的流函数和速度势场重建风速场,... 流函数和速度势是表示风场的一种变量,在数值天气预报模式和分析、同化方案中经常使用,通常可以用风速分量场求解Poisson方程得到。对于有限区域系统,往往采用差分方法,但由于存在边界问题,用计算所得到的流函数和速度势场重建风速场,在边界附近经常出现明显的偏差。基于差分方法、利用有限区域风速场求解流函数和速度势场的基本方法和特点的分析,在Arakawa A网格分布的有限区域,设计了一种用差分方法求解流函数和速度势场的有效方案。在该有效方案中,通过将有限区域向外扩展二圈,风速场线性外推,改进计算边界风速值和边界定解条件的效果;尽可能使用协调、一致的差分格式,提高求解精度;最后利用一种增量订正迭代方法,迭代2~3次就可以获得令人满意的结果。实例试验的对比、检验显示,用该方案计算求得的流函数和速度势场重建风速场,具有非常高的精度。 展开更多
关键词 有限区域 流函数和速度势 差分计算方案 风场分离和重建 增量订正迭代方法
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基于二维TE波常用时域有限差分算法的分析 被引量:1
12
作者 何光峰 迟洁茹 +1 位作者 范昊博 孙桂琪 《青岛大学学报(工程技术版)》 CAS 2018年第2期123-127,共5页
针对传统的时域有限差分法受Courant稳定条件的限制,且存在交替方向隐式时域有限差分法数值色散较大的问题,本文以TE波为例,研究了Crank-Nicoloson差分方式的近似去耦时域有限差分法基本原理,并对其稳定性进行分析,证明该方法是无条件... 针对传统的时域有限差分法受Courant稳定条件的限制,且存在交替方向隐式时域有限差分法数值色散较大的问题,本文以TE波为例,研究了Crank-Nicoloson差分方式的近似去耦时域有限差分法基本原理,并对其稳定性进行分析,证明该方法是无条件稳定。通过数值仿真,从运行时间和吸收效果方面与传统的时域有限差分法和交替方向隐式时域有限差分法进行对比。仿真结果表明,近似去耦时域有限差分法比交替方向时域有限差分法的吸收效果好,但比传统的时域有限差分法吸收效果差;近似去耦时域有限差分法比交替方向时域有限差分法运行时间长,但比传统时域有限差分法运行时间短,说明近似去耦时域有限差分法突破了Courant稳定条件的限制,且在吸收效果方面比交替方向时域有限差分法好。该研究具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 时域有限差分 Crank-Nicoloson差分格式方案 无条件稳定
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一种改进的SIMPLER算法 被引量:4
13
作者 张宁 李光正 《华中科技大学学报(城市科学版)》 CAS 2002年第2期28-31,共4页
利用改进的SIMPLER算法即环绕主节点的四个小控制体与推广的QUICK差分格式相结合 ,在非均匀同位网格上求解二维非定常流动与传热的控制方程 .以封闭方腔内的层流自然对流换热问题为例进行了数值模拟 ,计算结果与已有文献一致 ,且得出的... 利用改进的SIMPLER算法即环绕主节点的四个小控制体与推广的QUICK差分格式相结合 ,在非均匀同位网格上求解二维非定常流动与传热的控制方程 .以封闭方腔内的层流自然对流换热问题为例进行了数值模拟 ,计算结果与已有文献一致 ,且得出的平均努赛尔数的计算公式较以前的计算公式精度要高 。 展开更多
关键词 SIMPLER算法 差分方案 小控制体 自然对流 暖通空调
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光学课程中一个数值仿真例子:光折变离散孤子 被引量:1
14
作者 陈桂华 谭穗妍 庞玮 《赤峰学院学报(自然科学版)》 2012年第18期10-12,共3页
本文用改进的Peaceman-Rachfo(rPR)的差分方案对二维非线性薛定谔方程进行研究,通过结合虚时间方法,以缺陷离散系统模型为例子,分别对带缺陷和不带缺陷光折变晶格波导中的离散孤子进行了模拟,所涉及的内容为目前非线性光学及其它非线性... 本文用改进的Peaceman-Rachfo(rPR)的差分方案对二维非线性薛定谔方程进行研究,通过结合虚时间方法,以缺陷离散系统模型为例子,分别对带缺陷和不带缺陷光折变晶格波导中的离散孤子进行了模拟,所涉及的内容为目前非线性光学及其它非线性物理领域内的前沿问题.此外,这些内容也可以为计算物理课程、量子力学课程以及光学各类数值仿真模块的例子或习题. 展开更多
关键词 二维非线性薛定谔方程 4步Peaceman-Rachfor差分方案 离散系统 离散孤子
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A Multivariate Public Key Cryptographic Scheme 被引量:5
15
作者 YUAN Feng SUN Ying +2 位作者 JIANG Jijun ZHAO Shangwei XU Shengwei 《China Communications》 SCIE CSCD 2014年第12期120-124,共5页
This paper presents a multivariate public key cryptographic scheme over a finite field with odd prime characteristic.The idea of embedding and layering is manifested in its construction.The security of the scheme is a... This paper presents a multivariate public key cryptographic scheme over a finite field with odd prime characteristic.The idea of embedding and layering is manifested in its construction.The security of the scheme is analyzed in detail,and this paper indicates that the scheme can withstand the up to date differential cryptanalysis.We give heuristic arguments to show that this scheme resists all known attacks. 展开更多
关键词 public key cryptography polynomials multivariate finite field
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Measuring the kinetic parameters of saltating sand grains using a high-speed digital camera 被引量:4
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作者 ZHANG Yang WANG Yuan JIA Pan 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2014年第6期1137-1143,共7页
A high-speed digital camera is used to record the saltation of three sand samples(diameter range:300–500,200–300 and100–125μm).This is followed by an overlapping particle tracking algorithm to reconstruct the salt... A high-speed digital camera is used to record the saltation of three sand samples(diameter range:300–500,200–300 and100–125μm).This is followed by an overlapping particle tracking algorithm to reconstruct the saltating trajectory and the differential scheme to abstract the kinetic parameters of saltating grains.The velocity results confirm the propagating feature of saltation in maintaining near-face aeolian sand transport.Moreover,the acceleration of saltating sand grains was obtained directly from the reconstructed trajectory,and the results reveal that the climbing stage of the saltating trajectory represents an critical process of energy transfer while the sand grains travel through air. 展开更多
关键词 high-speed digital camera sand saltation particle tracking kinetic parameters
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