调谐流体阻尼器及其应用

以两层流体调谐阻尼器为例，介绍了ＴＬＤ的自振特性和减振机理，通过计算实例阐明了两层流体ＴＬＤ的优点和应用前景。     

有限厚度流体层界面运动Rayleigh-Taylor不稳定性的数值模拟

采用二阶ＴＶＤ格式及ＬｅｖｅｌＳｅｔ方法计算了二维可压缩有限厚度流体层Ｒａｙｌｅｉｇｈ Ｔａｙｌｏｒ流体不稳定性。计算结果与Ｔａｙｌｏｒ的线性解和Ｏｔ的薄层非线性解析解符合很好。     

多层流体的Marangoni对流

介绍微重力环境下矩形液池中多层不相混液体的Marangoni对流及其不稳定性.Marangoni对流流动的形成是由于在该系统施加一个与液体交界面相垂直的外加温度梯度.Marangoni对流的线性不稳定性分析是基于无限延长矩形液池内的两层流体系统.应用数值模拟研究了Marangoni对流的流体动力学和热传输特性,将多层流体的Marangoni对流同两层流体中外加温度梯度与流体交界面平行时引起的热毛细对流的主要特征进行了比较.     

具有小密度差的两层流体中运动点源的二阶内波解

在具有自由面的两层流体中，运动点源生成的Kelvin船波存在两种模式，即表面波模式和内波模式。当上、下层流体密度比趋于1时，由内波模式计算的界面波幅趋于无穷大，这与实验事实相违背。为克服此困难，在自由面和界面作小波幅运动的假设，引入一个小密度差参数。研究了运动点源在无粘、不可压且具有小密度差的两层有限深流体中生成的高阶波动。首先利用摄动方法推导了各阶小参数满足的边值问题；其次，给出了小密度差情形下的可解性条件。证明了在密度比趋于1的极限情形，不存在导致界面波幅无穷大的内波模式；最后，利用Phillips的非线性共振相互作用理论，构造了具有自由面的两层有限深流体中Kelvin船波系的二阶一致有效波动解，并证明了该解在深水情形下退化为Newman关于均匀流体中自由面的二阶波动解。     

构造活动地区工程构造稳定性研究

在０．６１×１０￣５Ｒｅ６．０１×１０￣５，０．９３Ｈ／Ｄ２．５０（Ｈ为波高，Ｄ为圆柱直径）的范围内实验研究了弹性圆柱在浪流联合作用下的流体载荷。通过测量柱表面压力，得到了脉动升力和阻力系数，并给出了Ｍｏｒｉｓｏｎ公式中的Ｃ＿Ｄ，Ｃ＿Ｍ值随Ｋｃ数的变化关系，实验结果表明：在浪流联合作用下的圆柱体，其流体载荷与雷诺数的变化密切相关，并且圆柱的振动对流体载荷也有影响。     

分层流体中内孤立波数值造波方法及其应用

海洋内波是发生在密度分层海水中的波动，对潜艇航行的稳定性和悬停性都有重要影响。本文采用有限体积自适应半结构多重网格法求解Navier-Stokes方程，并用VOF(Volume of Fluid)方法追踪两层流体界面，应用双推板造波法进行内孤立波数值造波，对两层流体中的内孤立波数值造波方法进行研究和探讨。数值模拟结果证...     

有关多层流体对流的研究

简述多层不相混流体系统的研究发展，尤其是在空间材料生长过程中的应用；介绍多层流体系统内流体对流及传热现象，以及利用理论分析、实验研究和数值模拟方法研究二层及三层流体内的自然对流及热毛细对流的成果，并分析探讨覆盖液体层对被覆盖液体的动力控制特性及其系统的稳定性     

二流体系统中界面孤立波的分裂

本文讨论了二流体系统界面上内孤立波的分裂,发现上下层流体密度比对分裂成两个内孤立波的条件没有影响,此时只要孤立波从较深的流体运动到较浅的流体就会发生分裂,但分裂成二个以上孤立波的条件受密度比和上游上下层流体厚度比的影响。     

非平整运动海底上n层流动中波浪传播的Hamilton逼近

在海洋水域，界面波对大尺度变化流的作用是一种典型的分层流动现象．考虑一不可压缩、无黏的分层势流运动，建立了一个在非平整运动海底上的n层流体演化系统，并对其进行了Hamilton描述．每层流体具有各自的常密度、均匀流水平速度，其厚度由未扰动和扰动部分构成．相对于顶层流体的自由表面，刚性、运动的海底具有一般地形变化特征．在明确指出n层流体运动的控制方程和各层交界面上的运动学、动力学边界条件(包含各层交界面上张力效应)后，对该分层流动力系统进行了Hamilton构造，即给出其正则方程和其下述的正则变量：各交界面位移和各交界面上的动量势密度差。     

Mie-Grneisen状态方程可压缩多流体流动的PPM方法

采用流体体积分数的混合型多流体数值模型，将piecewise parabolic method (PPM)方法应用于可压缩多流体流动的数值模拟，拓展了以前提出的模型和数值方法，使它能够处理一般的Mie-Grneisen状态方程。采用双波近似和两层迭代算法求解一般状态方程的Riemann问题；并根据多流体接触界面无振荡原则设计高精度计算格式，对典型的纯界面平移问题可以从理论上证明本算法在接触间断附近压力和速度没有振荡，而且数值模拟结果表明界面数值耗散也被控制在2~3个网格之内。模拟了多种复杂的可压缩多流体流动，算例结果表明本文方法可以有效地处理接触间断、激波等物理问题，且具有耗散小精度高的特点。     

二流体系统中界面孤立波的分裂

本文讨论了二流体系统界面上内孤立波的分裂,发现上下层流体密度比对分裂成两个内孤立波的条件没有影响,此时只要孤立波从较深的流体运动到较浅的流体就会发生分裂,但分裂成二个以上孤立波的条件受密度比和上游上下层流体厚度比的影响。     

三维海洋内孤立波数值水槽造波研究

海洋内孤立波因其分布广泛和携带巨大能量,对于潜艇安全航行影响很大.本文采用有限体积自适应半结构多重网格法求解Navier-Stokes方程,并用VOF方法追踪两层流体界面,应用双推板造波法进行内孤立波数值造波,建立了两层流体中的内孤立波数值水槽.数值模拟结果证实了该数值水槽数值造波的有效性和可靠性,为后续研究打下了基础...     

溶质在微极流体中的弥散——考虑无偶应力边界条件

本文研究溶质在作圆管和渠道层流的微极流体中的弥散规律，考虑了化学反应效应。利用Ｅｒｉｎｙｅｎ的微极流体理论，无偶应力边界条件和Ｔａｙｌｏｒ简化假定，导出相对浓度分布Ｃ和等效扩散系数Ｄ＊的解析式，并作数值计算，分析了微极参数λ．ｋ０和化学反应率参数β对上述量的影响。     

二层流体中波动问题的Hamilton正则方程

研究了两种常密度不可压缩理想流体组成的垂直分层的二流体系统的无旋等熵流动,考虑了上层流体与空气及两层流体间的表面张力。流动区域在水平方向无限伸展,上层流体有限深度,下层流体无限深。利用自由面及分界面相对于静止时平衡位置的偏移以及两层流体的速度势构造了Hamilton函数。为导出Hamilton正则方程引用了Euler描述下的流体运动的变分原理。自由面的位移是Hamilton意义下的正则变量,其对偶变量是上层流体在自由面上取值的速度势与密度的乘积。另一个正则变量是分界面的位移,其对偶变量是下层流体的密度与下层流体速度势在分界面上所取值的乘积减去上层流体密度与上层流体速度势在分界面上所取值的相应乘积。导出的Hamilton结构对分析分层流动中表面波与内波的相互作用是重要的。     

挤压油膜阻尼器内气穴现象的实验研究

本文采用压力传感器测试了同心型ＳＦＤ在稳态运动时的压力分布，同时，借助高速摄影机观察了油膜中气泡群的微现运动状态，用照相机记录了油膜的宏观运动状态。实验结果表明，ＳＦＤ内的油膜是可压缩流体，其物理特性是可变的。这与现行的ＳＰＤ的理论模型不一致。     

微幅振荡流体表面波图谱显示方法

本文介绍一种能够清晰显示微幅高频振荡的流体表面波图谱结构的方法和产生高达１００Ｈｚ频率、波幅为毫米以下的流体表面波的实验装置，即改进了ＦＡＲＡ－ＤＡＹ实验装置。用本实验装置和显示方法获得了精美的波幅图，并就几种波图作了简要说明。     

溶质在作圆管层流的非牛顿流体中的分散及外围层效应

本文考察溶质在作圆管层流的偶应力两层流体中的分散规律,重点考察外围层效应和偶应力效应,利用TayLor简化假定,在一定边界条件下,导出相对浓度分布和等效扩散系数的解析式,并作数值计算。分析外围层诸因素ε、δ和(?),以及偶应力参数(?)和(?)的效应,单层偶应力流体和两层牛顿流体中的分散可视为本文的特殊情形,此外,本文还改正文[6]中的错误。     

两层流体中水波在垂直薄板上的反射与透射

研究在两层流体中表面波模态和内波模态的波浪与半潜式刚性垂直薄板 相互作用的问题. 基于特征函数展开理论,建立了两种模态入射波作用下,半潜式刚性垂直 薄板的反射与透射能量的计算方法,证明了对每一种模态的入射波,另一种模态波浪的反射 与透射能量是相等的. 对水面漂浮和座底半潜式薄板的反射与透射能量,以及作用在其上的 水平波浪力进行了数值计算分析,表明在某个频率范围内,流体的分层效应对这些水动力 量的影响是不可忽视的. 特别地,当薄板的一端位于两层流体的内界面上时,两种模态波浪 的能量转化是最大的.     

阴影法和差分干涉法在分层流密度测量中的应用

本文讨论了用阴影法和差分干涉法测量水-盐两层分层界面上的密度分布。此外,还对一任意密度分布的分层流体作了测量和计算。     

分层流体中内孤立波在台阶上的反射和透射

基于匹配渐近展开和格林函数的方法，研究了两层流体系统中内孤立波在台阶地形上透射、 反射及其分裂的演化特征. 通过保角变换和求解奇异Fredholm积分方程，获得了反映地形 效应对Boussinesq方程影响的约化边界条件，藉此建立了KdV演化方程的``初值'问题， 根据散射反演理论获得了反射波和透射波的解析表达式. 分析结果表明：上下流体层的厚度 比、密度比以及台阶高度对于反射和透射波振幅及其分裂具有显著的影响. 尤其当上层流体 厚度小于下层厚度时，由于存在临界点，在其附近反射波的幅值随台阶高度的演化由单调增 变为单调减，透射波的幅值由单调减变为单调增；上台阶的反射波与入射波反相，其最大幅 值可达到入射波的数倍；此外，下台阶反射波也可发展为单支孤立波，它区别于单层流体中 反射波仅为衰减的振荡波列.