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第1篇

关键词方法B离散格式数值模拟有效

1引言

在对流体流动、传热及传质问题进行数值模拟时，首先要进行区域离散化。视节点在子区域中位置的不同，可把区域离散化方法分为两类：方法A（外节点法）及方法B（内节点法）。方法A是指先确定节点的坐标再计算相应的界面，使节点位于子区域角顶的方法；方法B是指规定界面位置而后确定节点，使节点位于子区域中心的方法。

夜上海论坛 当网格不均匀时，方法B中节点永远位于控制容积的中心，这样方法B中的节点更能代表控制容积，界面导数的计算精确度也要高。所求解的区域中物性发生阶跃性的变化时，采用方法B时可以较方便地反发生阶跃变化的面作为界面，从而可以避免在同一控制容积内物性发生突变的情形，若采用方法A时实现这一点要困难的多。综述之，一般通风空调工程问题中采用方法B进行区域离散化。本文的出发点也基于此，希望通过常用的方法B离散网格建立有效的、强健的差分格式。

2对流-扩散方程式的离散及基于方法B的有效差分格式

夜上海论坛 对流换热问题的数学描述包括质量、动量及能量守恒三种方程式，可用统一张量形式可表示为：

（1）

夜上海论坛 上述方程的四项分别是不稳态项，对流项，扩散项以及源项。据[1]，无论守恒方程式的何种离散或差分格式，必须满足四项基本法则，作者提出的守恒型离散格式亦必须满足这四项原则。现给出一个通用的离散方程式：

（2）

用数值方法求解上述方程（尤其是满足动量守恒的N-S方程）的主要困难来自非线性的一阶导数项及压力梯度项的不妥离散方式。到目前，为解决一些相关问题已提出了许多的差分离散方案：指数、混合、幂函数（乘方格式）、QUICK格式、SHYBRID二阶混合等方案。这些方案，在具体应用中，各有优劣。作者在暖通空调工程数值实验中，基于B方法生成的交错网格推导出一种有效差分格式，特阐述如下：

夜上海论坛 控制方程组（1）中包含有两类变量：矢量与标量。{U，V，W}为矢量，扩散系数、温度、压力、紊流脉动能k、紊流耗散率ε等为标量。这样交错网格的数据存储可表述为：标量数据皆存储在节点位置{P、E、W、N、S等}；而矢量数据皆存储在截面位置{e、w、n、s等}；图1中阴影区为标量控制容积区，标量分布均匀，由节点P等代表。矢量亦均匀分布于各截面，用e等代表。下面皆以二维稳态情形为例进行分析。

2．1标量场

首先分析标量场，以φ代表通用标量，由（2）其离散方程的一般形式可写为：

（3）

据幂函数方案AI（I代表e，w，n，s等界面）的取法，上式各系数可表述为：

（4）

（4）式中，Peclet数PI=FI/DI，F代表单位截面上对流流量，而D代表单元内物理量的扩散。因为物性参数（标量）亦储存在各个节点上，据前述的四项基本法则，须满足界面上连续性的要求，故可用调和平均来计算界面参数。以为例可由下式求得：

（5）

其他的系数同理可求。

2．2矢量场

夜上海论坛 二维矢量场（即U、V两个速度矢量的分布），而速度的控制容积与标量的不同，其示意图如图2所示。比较图1与图2可以看出：矢量控制容积只是在标量控制容积的基础上沿特定方向发生错移，这也是交错网格的特点之一。以二维稳态离散U方程为例，由N-S方程对上图的控制容积积分可以导出[3]：

[注1]：图2中加"（）"符号的节点一致；

[注1]：图1及图2中的分别等于将要用到的分别等于将要用到的。

同(3)所述，亦采用幂函数格式，上式中的系数可以按（4）表达之，仅需调整I（代表E、W、S、N等节点位置）。从图2可见，Peclet数P=F/D的求解难在界面交点N、S等。界面效点N处流速VN须应用加权平均计算，这样，界面流量FN可表述为：

（6）

扩散系数（7）

式（7）中系数是标量，而处为界面位置，不存储标量，则可通过周围四个节点上值的面积加权求解（若三维情形，应为体积加权），这样较容易满足上述的四项基本法则。所以：

（8）

夜上海论坛 联立求解，则DN的计算可进一步简化。同理，可以导出DS的表达式：

（9）

（10）

至此，已得到整个U方程系数的求解方法，对于其他矢量方程的系数，同理可求。

夜上海论坛 2．3新格式与各种差分格式的特性比较及分析

对于一维稳态无源项的对流扩散问题，其守恒方程为：

（11）

假定边界条件为：

夜上海论坛 通过计算中间点x=0.5处Φ值，比较了理论解、一阶上风格式、中心差分格式及本文新的格式：中心差分格式随着Pe数的增加而产生发散现象；一阶上风格式和本文提出的差分格式则与理论解有较为接近的值。特别当Pe数增大时，本文的差分格式的更接近理论解。

3算例应用、比较及分析

夜上海论坛 3．1单出入口二维通风房间

室内流体流态为稳态紊流，采用LRN（Low-Reynolds-Number）模型计算。压力、速度通过SIMPLEC算法耦合求解。入口边界参数给定，出口边界变量的法向梯度为零。以入口速度U为基准速度，以入口尺寸L（1m）为基准尺寸。基于B方法的网格生成为X×Y方向网格数为120×100。之后，作者重新布置网格（80×60），取某垂直截面段（X/L=15）并比较了两者的水平速度分布。如图5可见，两者几乎无差别，这可以说明本文格式应用于工程实际时，对非均匀网格具有较好的适应性。

对两套网格系统计算过程的收敛史与差分格式未改进的情形进行比较（图6），发现计算精度有较明显的提高，可能的发散趋势被抑制。

夜上海论坛 3．2带移动顶盖的方形空腔流

夜上海论坛 流体流态为稳态层流。以顶盖移动速度U为基准速度，以空腔进深D为基准尺寸。基于B方法的风格生成为X×Y方向网格数为20×20。固体壁面为无滑移条件，因为是层流运动，故动量方程及连续性方程中的流速边界都是如此。

取截面（Y/D=0.5）上的速度矢量与文献[9]比较，由图7及图8可发现两者相差甚微，再次证明本文改进格式的有效性。笔者在计算过程中还比较了一般程度消耗CPU时间一本文所花的时间相差不大，可能是因为物理模型规模较小所致。但是对于规模较大、风格划分不均匀的情形，本文的离散方程具有不可替代的优势。

3．3外掠后台阶的流动

如图4所示，H为后台阶高度，并作为基准尺寸：入口及出口尺寸如图4所示；未流速度U取为1m/s，并作为基准速度。来流温度T分布均匀，作为基准温度；壁面为均匀热流条件。基于B方法的网格生成为X×Y方向网格数为60×50。

流体流态为稳态二维紊流，服从Bousinesq假设。对此开口流场，出口处采用自由流速边界条件，压力修正方程界为Dirichlet条件。壁面附近采用壁面函数法加以修正。中心轴线上各个变量采用第二类边界条件。

图9是截面（X/H=10）上的流速分布，与文献[4]结果相吻合。另外，作者还与文献[5]比较了不同截面上Nu/NuH数，如图10所示，两者较接近。

4结论及展望

夜上海论坛 本文提出的差分格式从本质上将讲是对幂函数格式的修正及改进，其中应用了中心差分、调和平均等思想，从而达到提高计算精度、减少发散的目的。但从一些运算结果来看，格式并非十分理想，譬如对向后台阶流动（文中未列出），涉及对流换热、壁面边界等问题，结果与文献[2]提供的数据有一定差距；尽管上述运算较原来的算法迭代次数有所减少，但计算时间并未缩短，并且计算机内存容量要求变有提高，这些问题有待今后改进。

参考文献

夜上海论坛 1Patankar.S.V.Numericalheattransferandfluidflow.Hemisphere,Newyork,1980.

2Gooray.A.M.TurbulentHeatTransferComputationsforRearward-facingStepsandSuddenpipeExpansions.[J].Heattransfer,1985,1:70～76.

p.Meth.Appl.Mech.Engng3,269(1974)

4Gartling.D.K.Atestproblemforoutflowboundaryconditions-flowoverabackward-facingstep.IntNumerMethFluids,1990,11:953--967

5Gooray.A.Mandwatkins.C.B.TurbulentHeatTransferComputationsforRearward-facingStepsandSuddenpipeExpansions.Heattransfer,1985,1:70～76.

6Chiang,T.P.W.h.Sheu,S.K.Wang.Sidewalleffectsonthestructureoflaminarflowoveraplane-puters&Fluids,2000,29:467～492

夜上海论坛 7T.JONGENandY.P.MARX.Designofanunconditionallystablepositiveschemeforthek-εandtwo-puters&Fluids,

夜上海论坛 8G.D.mallinsonandG.DEvahldavis.Three-dimensinalnaturalconvectioninabox:anumericalstudy,J.FluidMech.1977,83:1～31

9Latimer.B.R,parisonofpressure-velocitycouplingsolutionalgorithm.NumerHeatTransfer,1985,8:635～652

10Latimer.B.RodiandG.Scheuerer,TurbulencemodelsforNear-wallandlow-Reynoldsnumberflows:AReview.AIAAJ.23,1308～1319(1985)

第2篇

论文摘要：以中小企业统计制度建立的过程为背景，深入浅出地介绍了统计工作对企业的重要性，通过建立统计制度，实施有效统计，使统计、数据准确可靠，为企业的经营决策提供依据，使企业的经济效益最大化。

中小企业在经济社会的繁荣与发展中具有重要的战略地位，作为反映中小企业整体运行状况和单个企业生产经营情况的统计工作，其重要性不言而喻。统计部门作为企业的核心部分，是企业发展不可或缺的数据来源地，经济的高速发展对企业的统计工作提到了新的高度。要求各企业的统计部门必须建立健全有效的统计制度，广泛运用高新技术实现统计的信息、咨询和监督三大职能，发挥统计在企业发展中的信息、预警及决策支持作用。

夜上海论坛 统计工作涉及到供、产、销，人、财、物，生产、经营、分配等多环节、多领域。通过统计信息，可以了解到企业的机构、人员、资产、负债、生产发展情况、产品质量状况，以及科研开发、经营销售、财务盈亏等方面的情况，还可以预测未来、企业的规划和结构、企业的发展速度、效益与效率等。就企业统计本身而言一般具有两个特点：一是数量性。即通过数字揭示企业在特定时间内生产经营的数量特征，对企业在一定时期内的发展情况进行定性乃至定量分析，从而做出正确的决策。二是综合性。统计人员收集到的统计信息从整体上看，涉及企业的原料入厂、加工及产品销售等各个方面；也涉及其他与其相关的各个领域和环节。所以，统计工作既可以反映企业在某一时点的现状，特定时期内的动态，也可以反映企业的规模、结构、速度、收益与效率等诸多数量特征质量特性。

企业统计工作的重要性有目共睹，但因各种原因，部分中小企业统计数据的虚假成分比较高。造成这种情况的原因主要有：一是各级统计部门与中小企业的统计重点不统一，部分中小企业往往采取虚报数字以应付各种检查；二是部分中小企业为了保密或某些既得利益，不愿如实提供统计资料，统计数据的随意性较大且缺少依据；三是企业内部不重视，统计专职人员配备不够或专业素养比较低，无法适应新时期的企业统计工作。因此，建立有效的统计制度，充分发挥统计制度的有效职能，是保证企业有效统计的基础。

根据《中华人民共和国统计法》规定：“企业事业组织根据统计任务的需要设立统计机构，或者在有关机构中设置统计人员，并指定统计负责人。”首先，设立综合统计部门并明确其职责，使其保持相对独立性，保证统计岗位及时、全面的掌握企业生产、经营动态。根据企业情况设计报表形式，并制定本企业的统计指标体系及统计信息的报送要求。充分考虑企业经营与管理的需要，考虑企业面向市场、参与竞争的需要，把政府统计部门、企业主管部门的要求同本企业的实际相结合，提出完整的指标体系并分解到各个生产管理部门，明确其报送或提供信息的时间、内容及方式，明确各部门的统计责任；收集、审核、汇总、提供各种统计信息，并对各基层单位层层上报的信息进行审核后加以汇总；搜集分析相关企业的生产经营情况，提出有参考价值的各种统计信息。利用各种统计信息进行综合分析研究，对企业在某一方面或多方面的发展前景进行预测，将分析结果形式统计分析报告，为企业经营决策提供参考依据。

其次，明确各职能部门的统计职责。在现代企业中，对企业发展至关重要的统计信息决不仅限于计划统计部门内部。明确各部门工作职责中相应的统计责任，要求其按统一确定的口径、范围及时间提供相应的统计资料及分析报告，充分发挥各个部门的信息汇总职能。将统计信息自下而上的单向运行变为上下左右之间的多向运行，满足其综合对比及分析研究的需要。

健全统计报表制度，加强统计分析职能。引入考核机制，将基层的统计质量纳入考核，以获取更准确的统计数据。对于统计报表制度，一般企业一直沿用国家统计报表制度中对统计报表的内容要求，这主要是因为国家基层报表制度所要求企业填报的内容，包括了企业的基本情况，企业主营业务的生产经营，财务报表、员工及工资变动，能源和原材料消耗，科技开发及附营业务情况。指标体系虽然已经比较简要地反映出企业产供销、人财物、投入与产出的基本情况，但对企业深入分析研究生产经营中的问题，还不够准确。建立有效的统计制度，满足企业的发展要求，是保证统计工作顺利开展的前提。

如今，世界经济一体化已成为了全球经济的发展趋势，各个企业间的竞争何其激烈，企业要想在竞争中立于不败之地，就必须充分了解本企业的实际情况，而这一切离不开统计部门收集、整理的数字信息，建立健全统计制度，提高统计数据的分析职能，才能保证企业在竞争中处于有利地位。

参考文献：

第3篇

关键词：水资源重要性管理模式合理利用

向阳河灌区地处吕梁山东麓，是省注册万亩自流灌区之一。灌区水源为位于汾阳市西北峪道河镇向阳匣口的桃花泉。泉水最大流量0.13m3/s,多年平均流量0.07m3/s。灌区设计灌溉面积1.5万亩，有效灌溉面积1.15万亩。灌溉范围包括两个乡镇十三个自然村，同时承担下游十五个村庄一万余人的饮用水。灌区自成立运行以来，为汾阳一方经济特别是是农业发展起到不可磨灭的贡献。

但近年来，由于爱利益驱使，许多当地村民置生环境和水量锐减于不顾，抱着靠山吃山的想法，在泉源保护范围内大肆开采白云石，灌区方圆几公里，不时可听到炸药爆破的响声。据不完全统计，仅向阳村现有石场八座，其中具备开采资格的仅一家，属地质矿产局发证。就因为私人在泉源放炮采石一事，灌区曾多次向上级有关部门反映，然收效甚微，但从日渐锐减的水量来看，个中因素却不容忽视。

夜上海论坛 事实上，随着人口增加与工农业的迅猛发展，一方面社会对水的需求量急剧增长，另一方面水环境不断恶化，水资源紧缺已成为一个全球性的问题，由于水的供需矛盾日趋尖锐，工农业竞相开发地下水，地下水严重超采，造成地下水位持续下降，从而出现大面积降落漏斗和地面沉降，建筑物破坏现象，有的已造成资源难以再恢复。水资源是有限的，也是其它资源无法代替的，如果不引起人们的高度重视，进行科学管理，合理开发，其后果难以估量。

夜上海论坛 1加强对水资源重要性的认识

夜上海论坛 人们常说，春雨贵如油，这固然是从农业生产角度来看的，但足见我国人民早已对水的重要性有了一定的认识，而对如今水资源紧缺的状况来说，真是春雨胜如金，在市场经济社会中，水已成为一种重要的经济资源，与其它商品相比，水资源有其独特性。

1.1不可替代性

水是生命之源，维持着地球生物的生存，不可用别的资源代替，生态系统离开水，其连续不断的循环就将终止。

1.2多功能性

夜上海论坛 水的用途最为广泛，除了供人类日常生活外，更多的是用于工农业生产，如炼钢，造纸，发电，航运，农灌，养殖等，水资源的这种多功能性，别的资源无法相比。

1.3有限性

随着社会经济的迅速发展，及人们生活水平的提高，对水量、水质的要求越来越高，但水不是一种取之不尽，用之不竭的资源，它的可开发与可利用程度是有限的。

2改革水资源管理模式

夜上海论坛 水循环是生态系统的一种自然循环体系，既有独立性，又有依赖性。其独立性，是指它不需要人为的施加外部因素，如大气、环流、风、阳光、生物、土壤等，水资源是生态系统不可分割的一个重要组成部分，这就要求我们管水、治水不能单一化，不能只治标不治本,

夜上海论坛 要标本兼治，将其溶入整个人类生态系统中综合考虑，综合治理。

目前，在水资、源的管理方面，虽然明确水利部门是水资源的主管部门，但建设部门、地矿部门、环保部门都在一定范围内和一定程度上管水，造成水权分散，各自为政，从而缺乏对水资源浪费，污染及布局不合理现象的有效管理，从管好水、用好水和发挥水的最大效益出发，迫切需要一龙治水管水。把地表水、地下水的管理统一到整个社会资源体系中，统一到维持生态平衡中，统一到环境保护中，把供水、灌溉、抗旱、水土保持、工业生产和人民生活紧密结合起来，建立水资源统一管理体系。将乡村用水、城市用水、工业用水全面规

划，合理调配，平衡供需，使水资源再生成为可能。

在水资源的开发利用中，要逐步采用先进的管理手段，如运用计算机管理城市用水和农田灌溉，使水资源得到总体最佳利用。以色列是一个地处旱区域、严重缺水的国家，水资源总量仅17亿，但由于重视科技，因而成为世界水资源利用效率最高的国家，人均国民生产

总值比北京市高4倍。我国在开发利用保护水资源方面应学习以色列的经验。

3实现以节水为核心的水资源合理利用。节水是控制一个地区需水量盲目增长的有效

夜上海论坛 途径，也是区域水资源调配的基础，我国当前节水有巨大潜力可挖。

3．1农业节水在农业生产上应积极提高灌溉效率，防止浪费，建立高效节水农业。我

国现在主要采用渠灌、喷灌，灌溉用水浪费严重，利用系数为0。3—0。4，每立方米水生产粮食0。8，仅为发达国家的一半。为了提高灌溉水利用率，减少无效损失，要改进灌溉方式和设施，如采用低压管道灌溉不仅比渠灌节约1/3的水量，还能增产。