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《西北工业大学》 2006年
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无网格方法在计算流体力学中的应用研究

张小华  
【摘要】:无网格方法是一种完全基于点近似的新兴数值方法。该方法不需要节点间的拓扑连接关系,完全避免了传统方法在求解时不断重分网格所带来的精度降低及计算复杂性增加等问题,近年来得到学术界的广泛关注。 鉴于无网格方法在固体力学、材料力学领域中己得到广泛应用,而在流体力学和传热学中的应用研究还比较少,本文应用无网格Galerkin方法解决了流体力学和传热学中的若干问题,其主要内容如下: (1)首次针对计算流体力学领域,概述了若干无网格方法的研究现状和发展动态,介绍了无网格方法几种主要的近似方法和权函数的选取,描述了数值积分方案和边界条件的处理方法,并对这些方法进行了简单的评述。 (2)应用与θ加权法相结合的无网格Galerkin方法(简称θ-EFG),求解了二维瞬态热传导问题,验证了该方法的计算精度和灵活性。 (3)对定常问题构造了Meshfree Streamline Upwind Petrov-Galerkin(MSUPG)、Meshfree Galerkin/Least Squares(MGLS)、Meshfree Sub-Grid Scale(MSGS)三种无网格Galerkin稳定化方法;对非定常问题除上述三种方法外,还构造了Meshfree Least-Squares(MFLS)无网格Galerkin稳定化方法。从而解决了无网格Galerkin方法(EFG)求解对流项占主导的对流扩散方程时,会产生偏离实际的数值伪振荡问题。 (4)首次将无网格方法的研究范围拓展到非牛顿流体,模拟了圆管内具有粘性耗散的聚合物流动热传导问题,给出了粘性耗散模型离入口不同位置处的温度分布,并将其和无粘性耗散模型相比,其计算结果显示粘性耗散模型的温度比无粘性耗散模型高出64℃,从而说明了粘性耗散在聚合物流动热传导问题中具有举足轻重的作用。且无论是无粘性耗散模型,还是粘性耗散模型,其极限温度与壁面温度有很大的关系,但与入口温度无关。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O35

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【引证文献】
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1 张文彬;;浅谈无网格方法[J];才智;2010年31期
2 吴维武;吴家鸣;;水动力计算中自由表面处理的研究方法简介[J];广东造船;2006年03期
3 张文彬;欧阳洁;张小华;张林;;对流占优问题的无网格自适应布点方案[J];力学季刊;2008年01期
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1 徐江斌;基于气象数据的云景真实感模拟技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 何宜谦;EFGM求解传热边界形状辨识和相变问题及自适应EFGM计算[D];大连理工大学;2011年
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1 朱艳明;电热化学炮内弹道过程无网格法数值模拟[D];南京理工大学;2012年
2 孔倩;气体辅助注射成型气体充填过程的数值模拟研究[D];西北工业大学;2007年
3 陈阿萍;卧式前轴伸泵装置的数值模拟及模型试验研究[D];扬州大学;2007年
【参考文献】
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1 王裴,秦承森,张树道,刘超;SPH方法对金属表面微射流的数值模拟[J];高压物理学报;2004年02期
2 苑素玲,葛永庆,王璋奇;无网格法在温度场中的应用[J];华北电力大学学报;2003年02期
3 陈红全;求解Euler方程的隐式无网格算法[J];计算物理;2003年01期
4 徐立,孙锦山;一维激波管问题的SPH模拟[J];计算物理;2003年02期
5 张锁春;光滑质点流体动力学(SPH)方法(综述)[J];计算物理;1996年04期
6 李梅娥,周进雄;不可压流体自由表面流动的SPH数值模拟[J];机械工程学报;2004年03期
7 陈红全;隐式无网格算法及其应用研究[J];空气动力学学报;2002年02期
8 张雄,宋康祖,陆明万;紧支试函数加权残值法[J];力学学报;2003年01期
9 张雄,胡炜,潘小飞,陆明万;加权最小二乘无网格法[J];力学学报;2003年04期
10 江兴贤,陈红全;Euler方程无网格算法及布点技术[J];南京航空航天大学学报;2004年02期
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1 徐立;R-T不稳定性非线性发展和SPH模拟[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2002年
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1 龚炜;无网格方法在偏微分方程数值解中的应用研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 江兴贤;用无网格算法求解Euler/N-S方程[D];南京航空航天大学;2004年
3 尹振军;无网格水波动力学数值模拟理论及应用研究[D];天津大学;2004年
【共引文献】
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1 傅光耀;王浩;;薄钢铺板对平台主梁变形影响的试验研究和分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期
2 常玉珍;吴敏哲;;组合肋壳几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
3 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期
4 王开强;孙飞飞;胡大柱;;多弹簧梁柱单元在空间钢框架非线性分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年06期
5 王江;周晖;宋雪峰;;变截面工形柱平面内弹塑性极限承载力研究[J];四川建筑科学研究;2008年01期
6 高轩能;李琨;;变截面门式刚架地震反应研究进展[J];四川建筑科学研究;2008年03期
7 肖烨;陈剑毅;易萍华;;自由度匹配技术在框架结构损伤识别中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2011年02期
8 张伟星;正交各向异性薄板计算新方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年02期
9 张伟刚;;弹性地基上钢筋混凝土板计算新方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年02期
10 张伟刚;;钢筋混凝土板分析的边界无单元法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年03期
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1 宫建国;陶钧;曾胜;金涛;;地基平面沉降下的大型石油储罐模态分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
4 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 纪军;王安华;任增金;;圆沉箱内隔墙的设置方式[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
7 王彬;;基于APDL的大口径反射镜优化设计[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
8 周清华;杜留法;杨雄辉;;减摇鳍加强结构CAD/CAE一体化的若干关键技术探讨[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
9 樊征兵;何欢;陈国平;;不确定结构的模态和动响应分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
10 何欢;孙东阳;周兰伟;马常亮;;多腔体气囊式回收系统的着陆冲击动力学建模与分析研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
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1 孙顺凯;流体力学方程与扩散方程有限点方法的若干研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
3 郑兴;SPH方法改进研究及其在自由面流动问题中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张忠;固体炸药冲击起爆的物质点法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 徐刚;不规则波中浮体二阶水动力时域数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
7 杨庆年;武汉地铁车站深基坑变形特性分析[D];华中科技大学;2010年
8 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
9 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
10 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
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1 崔凯华;高能炸药冲击起爆数值模拟[D];中国工程物理研究院;2010年
2 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
4 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
5 隋晓艳;有限点法在地下水稳定流模拟中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
6 刘婷;用无网格Galerkin法求解地下水流拟三维问题[D];辽宁师范大学;2010年
7 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
8 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
9 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
10 张彩香;发射筒口分瓣式隔水膜刚度强度分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 陈静波,申长雨,李倩,刘春太;塑料注射成型新工艺[J];工程塑料应用;2002年02期
2 张响,董斌斌,王利霞,李倩,申长雨;基于数值模拟的气体辅助注射成型工艺控制研究[J];工程塑料应用;2004年06期
3 匡唐清;柳和生;周国发;李桂金;;气辅共注射成型工艺中气道布局影响的CAE研究[J];工程塑料应用;2006年02期
4 谢玉树,袁亚雄,张小兵;等离子体增强发射药燃烧的实验研究[J];火炸药学报;2001年03期
5 张小兵,袁亚雄,谢玉树;等离子体点火密闭爆发器实验研究[J];火炸药学报;2003年02期
6 金志明,宋明;火药床压缩模量及颗粒间应力[J];兵工学报;1990年01期
7 付杨;邱义芬;任兆生;;相变降温服热分析[J];北京航空航天大学学报;2007年03期
8 刘东尧,周彦煌;液体发射药电热化学发射内弹道一维两相流模型及数值模拟[J];爆炸与冲击;2002年02期
9 李海元,栗保明,李鸿志;膛内等离子体点火及燃烧增强过程数值模拟[J];爆炸与冲击;2002年03期
10 卞梁;王肖钧;章杰;;高速碰撞数值计算中的SPH自适应粒子分布法[J];爆炸与冲击;2009年06期
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1 周凌九;水轮机转轮流场计算及性能预测[D];中国农业大学;2000年
2 谢玉树;等离子体与火药相互作用的研究[D];南京理工大学;2005年
3 李海元;固体发射药燃速的等离子体增强机理及多维多相流数值模拟研究[D];南京理工大学;2006年
4 孟绍良;电热化学炮用脉冲电源及等离子体发生器电特性的研究[D];南京理工大学;2006年
5 周永霞;基于物理的烟雾动画研究[D];浙江大学;2006年
6 干年妃;基于RKPM法的无网格自适应方法研究及其在金属成形中的应用[D];湖南大学;2007年
7 刘圣军;基于几何的水和云彩动画特效模拟[D];浙江大学;2007年
8 许庆新;基于SPH方法的冲击动力学若干问题研究[D];上海交通大学;2009年
9 杨刚;光滑粒子法的改进及其若干典型应用[D];湖南大学;2010年
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1 李倩;气体辅助注射成型充填/后充填过程流动数值模拟[D];郑州大学;2002年
2 邓方刚;柱坐标系下光滑粒子流体动力学数值模拟[D];国防科学技术大学;2002年
3 郭建红;带自由表面非恒定流动的数值模拟研究[D];太原理工大学;2004年
4 王艳丽;轴流泵运行特性的研究[D];中国农业大学;2005年
5 郑子军;气体辅助注塑成型工艺参数优化设定方法研究[D];浙江工业大学;2005年
6 张瑞霞;基于偶应力理论的无网格法[D];山东大学;2005年
7 张效迅;聚合物多相分层流动成型界面不稳定的机理研究[D];南昌大学;2005年
8 曾诚;带自由表面的后向台阶流动的流场研究[D];河海大学;2006年
9 黄筱云;自由表面追踪方法理论研究及数值模拟[D];天津大学;2005年
10 陈建设;无网格SPH方法在板冲击问题中的数值模拟与应用研究[D];西北工业大学;2007年
【二级引证文献】
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1 孙荣;吴晓光;姜治芳;吴启锐;卢晓晖;;带自由面船体绕流场数值模拟[J];中国舰船研究;2008年02期
2 郑传彬;朱良生;吴家鸣;;结构物砰击入水问题研究进展[J];科学技术与工程;2008年21期
3 苏李君;秦新强;王志刚;;对流占优扩散方程的无网格法[J];武汉理工大学学报;2010年11期
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1 孙荣;吴晓光;姜治芳;吴启锐;卢晓晖;;带自由面船体绕流场数值模拟[A];中国造船工程学会2009年优秀学术论文集[C];2010年
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1 林毅;自由表面流动问题数值方法的理论研究及应用[D];天津大学;2010年
2 陈海舟;不可压自由表面流的SPH法数值模拟研究[D];天津大学;2009年
3 金燕;贯流泵内部流动的数值模拟与三维LDV测量研究[D];扬州大学;2010年
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1 刘爽爽;汽车尾门饰板气辅成型模拟及工艺优化[D];青岛理工大学;2010年
2 马娟;水面船舶和高性能多体船兴波与阻力性能计算[D];上海交通大学;2011年
3 范石伟;一个自由表面输运过程数值模拟方法研究[D];内蒙古科技大学;2011年
4 肖柏青;排沙漏斗清水流场数值模拟[D];新疆农业大学;2007年
5 朱卫英;液滴撞击固体表面的可视化实验研究[D];大连理工大学;2007年
6 袁梦;有水葫芦河道水流特性试验及数值模拟研究[D];新疆农业大学;2008年
7 李立涛;四千吨级高耐波性单体复合隐身新船型构型研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 王永鹏;光滑粒子流体动力学算法研究及其在流体力学中的数值模拟应用[D];天津大学;2009年
9 王丽华;偏微分方程的楔形基无网格法[D];西安理工大学;2010年
10 王志刚;楔形基配点法研究[D];西安理工大学;2010年
【二级参考文献】
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1 曾鉴荣,庄以河;动载荷下金属板表面的微物质喷射[J];高压物理学报;1987年01期
2 韩长生;估算冲击加载下材料自由面微射喷射量的一个半经验解析公式[J];高压物理学报;1989年03期
3 郑秋亚;用于复杂流场数值模拟的重叠/嵌套网格方法[J];航空计算技术;1998年02期
4 袁晓东,陈家骏,郑国梁;面向对象方法中的类型概念[J];计算机研究与发展;1997年10期
5 庞作会,葛修润,郑宏,王水林;一种新的数值方法——无网格伽辽金法(EFGM)[J];计算力学学报;1999年03期
6 王刚,叶正寅,陈迎春;三维非结构粘性网格生成方法[J];计算物理;2001年05期
7 黄明恪;用非结构网格与欧拉方程计算复杂区域的二维流动[J];计算物理;1994年04期
8 张锁春;光滑质点流体动力学(SPH)方法(综述)[J];计算物理;1996年04期
9 贝新源,岳宗五;三维SPH程序及其在斜高速碰撞问题的应用[J];计算物理;1997年02期
10 叶文华,张维岩,陈光南,晋长秋,张钧;Rayleigh-Taylor和Richtmyer-Meshkov不稳定性的FCT方法数值模拟[J];计算物理;1998年03期
【相似文献】
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1 张文彬;欧阳洁;张小华;张林;;求解对流占优问题的无网格自适应稳定化方案[J];应用力学学报;2009年02期
2 王刚,孙迎丹,叶正寅;一种计算非定常二维流动的无网格算法(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2005年01期
3 ;流体中文网简介[J];中国水运(学术版);2006年10期
4 倪先桦;张伟;;不可压Stokes方程数值计算的无网格方法[J];纺织高校基础科学学报;2010年01期
5 娄路亮,曾攀;影响无网格方法求解精度的因素分析[J];计算力学学报;2003年03期
6 曾清红,卢德唐;耦合径向基函数与多项式基函数的无网格方法[J];计算物理;2005年01期
7 张永震,韩振为;计算流体力学在搅拌混合过程模拟中的应用[J];科技通报;2005年03期
8 谢琴;刘更;刘天祥;;再生核粒子方法及其应用[J];机械科学与技术;2006年07期
9 温万治;董师舜;杭旭登;胡晓燕;;二维MLSPH无网格方法[J];计算物理;2008年02期
10 刘爱平;童长仁;李安国;;CFD技术在冶金中的应用[J];山西冶金;2010年01期
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1 吴子牛;;从计算流体力学分区问题看力学规律三要素[A];第十届全国计算流体力学会议论文集[C];2000年
2 刘振;曾爱武;;浮选柱内流体流动CFD模拟[A];第三届全国传质与分离工程学术会议论文集[C];2002年
3 于沛;;CFD软件的算例验证确认技术[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
4 刘俊;;计算流体力学在城市规划设计中的应用[A];2005年全国博士生学术论坛(土木建筑学科)论文集[C];2005年
5 杨东祥;潘国昌;谢润兴;;计算流体力学在塔内件开发中的应用[A];2005年全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2005年
6 曹晓畅;张廷安;赵秋月;蒋孝丽;娄旭;;基于FLUENT软件的管式搅拌反应器流场的数值模拟[A];2008年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2008年
7 王星;王凡;;板锥网壳结构的数值风洞仿真分析[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
8 侯中喜;易仕和;王承尧;;CFD软件中面向对象技术的应用与类层次结构[A];计算流体力学研究进展——第十一届全国计算流体力学会议论文集[C];2002年
9 曹平宽;;万亿次规模航空CFD并行算法技术初探[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
10 孙志民;刘伯潭;袁希钢;刘春江;余国琮;;计算传质的新模型及其在精馏塔的应用[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
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1 曾强 王惠;我国计算流体力学取得新进展[N];中国航空报;2010年
2 记者 李艳;国产大飞机多项性能将优于在飞同类飞机[N];科技日报;2009年
3 蒲国永 周建君 本报记者 晏燕;从大山深处迈向科技颠峰[N];科技日报;2004年
4 高宏适;直接还原铁生产工艺的计算流体力学模型[N];世界金属导报;2010年
5 胡陈;EVD是唯一产业化的高清碟机[N];中国电子报;2005年
6 边际;张彦仲赴港澳做“大飞机工程”讲座[N];中国航空报;2009年
7 王自然 范葳;华中科大两项目获国家科技进步二等奖[N];大众科技报;2009年
8 ;2004年6月22日[N];中国计算机报;2009年
9 本报记者 高荆萍;轻型车再添高端动力 大柴CA4D32系列投产 [N];中国工业报;2004年
10 彭常青 曹斌 杨峰;南通中远川崎交付第七艘30万吨级VLOC[N];中国船舶报;2010年
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1 李坤;基于无网格方法的声学问题数值模拟研究[D];华中科技大学;2011年
2 任红萍;插值型无网格方法研究[D];上海大学;2010年
3 张敦福;无网格GALERKIN方法及裂纹扩展数值模拟研究[D];山东大学;2007年
4 王宣平;非牛顿黏弹性流动模拟中稳定化方法和三维自由面追踪问题研究[D];大连理工大学;2012年
5 李九红;复变量无网格方法及其应用研究[D];西安理工大学;2004年
6 SIDIBE Kalilou(西迪贝 卡里鲁);接触碰撞问题的非线性无网格方法及在金属成型分析中的应用[D];湖南大学;2005年
7 张小军;格子法理论及其在计算流体力学中的应用研究[D];武汉理工大学;2003年
8 邹高万;船舶机舱火灾热流场特性研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 武琛;颅内复杂动脉瘤的血流动力学模型及其临床应用研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年
10 秦伶俐;无网格方法在结构计算上的改进[D];中国农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小华;无网格方法在计算流体力学中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
2 王晓光;弹性及弹塑性问题的无网格局部边界元法[D];浙江工业大学;2003年
3 丁慧芬;对流扩散方程的径向基函数法[D];辽宁师范大学;2008年
4 胡磊;地板供冷-置换通风空调房间CFD数值模拟[D];南京理工大学;2005年
5 吴慧英;基于计算流体力学的循环预烧分解炉的三维流场数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
6 王新岗;三自由度气浮台涡流力矩的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 赵晓冬;新型纵流壳程换热器夹套式变截面导流筒数值模拟与结构优化[D];郑州大学;2005年
8 黄娟;改进广义移动最小二乘近似的无网格方法[D];苏州大学;2007年
9 马修彦;弹性问题无网格局部边界元法及其应用研究[D];浙江工业大学;2003年
10 罗剑;翼型选择对轴流泵汽蚀抑制的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
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