壁面效应对剪切稀化流体内气泡上浮特性的影响

数值研究了壁面效应对剪切稀化流体内气泡上浮运动特性的影响,气液两相的界面捕捉采用流体体积(VOF)法,剪切稀化流体流变特性和气液相间表面张力的计算分别采用Carreau模型和连续表面张力模型.详细研究了不同流变指数下,壁面效应对气泡形状、液相流场和气泡终端速度的影响.结果表明,强的壁面效应或弱的剪切稀化程度会限制气泡的变形和尾涡的形成,使气泡的终端速度减小;气泡终端速度最易受壁面效应的影响;强的壁面效应和强的剪切稀化程度会导致高剪切速率区域出现在壁面附近,引起壁面附近液相表观黏度大幅度的下降.     

三维PTT黏弹性液滴撞击固壁面问题的改进SPH模拟

基于光滑粒子动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)方法,对三维Phan-Thien Tanner(PTT)黏弹性液滴撞击固壁面问题进行了数值模拟.为了有效地防止粒子穿透固壁,且缩减三维数值模拟所消耗的计算时间,提出了一种适合三维数值模拟的改进固壁边界处理方法.为了消除张力不稳定性问题,采用一种简化的人工应力技术.应用改进SPH方法对三维PTT黏弹性液滴撞击固壁面问题进行了数值模拟,精细地捕捉了液滴在不同时刻的自由面,讨论了PTT黏弹性液滴不同于Newton(牛顿)液滴的流动特征,分析了PTT拉伸参数对液滴宽度、高度和弹性收缩比等的影响.模拟结果表明,改进SPH方法能够有效而准确地描述三维PTT黏弹性液滴撞击固壁面问题的复杂流变特性和自由面变化特征.     

粘性耗散和热源对含尘流体在不稳定伸展面上流动及其传热的影响

研究含尘流体在不稳定伸展面上,作水动力学边界层流动及其热交换问题.研究中计及摩擦生热(粘性耗散)和内部发热或吸热的影响.应用适当的相似变换,将控制流动和热交换的基本方程组,变成一组非线性的常微分方程.利用Runge-Kutta-Fehlberg-45格式对变换后的方程进行数值求解.按发热进程分两种不同情况分析:VWT(变壁面温度)和VHF(变热通量).物理参数,如像磁场参数、流(体)-固(体微粒)的相互作用参数、不稳定参数、Prandtl数、Eckert数、含尘微粒的数量密度以及热源/汇参数,分别绘出这些物理参数变化时的速度和温度分布曲线;同时,列表和讨论了对壁面温度梯度函数和壁面温度函数的影响.     

T型分叉血管的定常/脉动流动和大分子传质

采用计算流体动力学方法,数值求解了T型分叉流动的定常/脉动流场和低密度脂蛋白(LDL)以及血清白蛋白(Albumin)的浓度分布。计算了雷诺数、主管和支管的流量比等参数对流场和大分子传质的影响,计算结果表明,流体动力学因素影响大分子的分布和跨壁渗透,在动脉硬化的发生和发展过程中起着重要的作用。在流动发生分离处,即支管入口外侧壁面剪应力变化最剧烈,这儿LDL和Albumin的壁面浓度变化也是最剧烈,是动脉硬化危险区。     

微通道内电渗压力混合驱动幂律流体流动模拟

为了研究微通道内电渗压力混合驱动幂律流体的流动特性,建立了微通道内电渗压力混合驱动幂律流体的计算模型,其双电层电势、流体的流场分布分别由Poisson-Boltzmann(P-B)方程和Navier-Stokes(N-S)方程描述.讨论了无量纲Debye(德拜)参数K、壁面ζ*电势和幂律指数n对流体流动特性和Poiseuille数的影响.结果表明,当压力梯度与外加电场方向一致(Γ0)时,剪切变稀流体的速度大于剪切变稠流体;压力梯度与外加电场方向相反(Γ0)时,结果相反.Poiseuille数是无量纲Debye常数K、壁面ζ*电势和幂律指数n的增函数.     

粘性流体间夹有多孔介质时的非定常流动及其热传导

粘性流体间夹有多孔介质,流经壁面温度等温的水平管道时,研究其非定常振荡流动及其热传导问题.多孔介质中的流动采用Brinkman方程模型.通过集中非周期项和周期项,将偏微分的控制方程转化为常微分方程,并利用边界和界面条件,找到了每个区间的闭式解.数值计算了各种物理参数,如多孔性参数、频率参数、周期频率参数、粘度比、热传导系数比和Prandtl数,对速度和温度场的影响,并给出相应的图形.此外,导出了壁顶和壁底处的热传递率并用表格列出.     

壁面加热湍流耗散率标度指数测量的实验研究

对中等雷诺数下壁面常温和壁面加热的平板湍流边界层中速度和温度粗粒化的耗散率结构函数标度指数进行了实验测量.用热线风速仪测量了风洞中壁面常温和加热的平板湍流边界层中不同法向位置的流向速度分量和温度的时间序列信号,研究了由于湍流边界层近壁区域相干结构的存在而导致的非各向同性、非均匀性对湍流耗散率结构函数标度指数的影响,研究发现,中等雷诺数下壁面加热的边界条件和剪切湍流的平均速度梯度对速度和温度耗散率结构函数的标度指数没有影响,均匀各向同性湍流的耗散率结构函数标度指数的层次结构模型对壁面加热平板湍流边界层的速度和温度耗散率结构函数的标度指数也是适用的.     

湍流相干结构的机理研究(Ⅱ)─粗糙壁边界层相干结构的物理模型*

本文主要分析了粗糙壁面相干结构的特性以及与光滑壁面相干结构的区别,讨论了从光滑壁到粗糙壁过渡的问题,在此基础上建立了粗糙壁面相干结构的物理模型,从理论上得到了慢条宽度、猝发时间等物理量与动量厚度雷诺数的关系,其结果与实验结果是相符合的.     

滑移垂直壁面驻点附近的混合对流边界层流动

就粘性不可压缩流体,研究垂直壁面的滑移,对壁面驻点附近稳定混合对流边界层流动的影响.假定表面温度和外部流动速度与到驻点的距离呈线性变化.首先,将偏微分的控制方程,转变为常微分方程组,然后应用打靶法进行数值求解.对不同数值的控制参数,按分顺流和逆流两种情况,分析和讨论了流动特性和热传导特征.结果表明,逆流时,在浮力参数的某一范围内出现双解;顺流时,解是唯一的.一般而言,速度滑移导致壁面热传导率增大,而热滑移使之减小.     

气泡间距对受污染球形气泡界面性质和尾流的影响

为了理解气泡间相互作用对受污染气泡水动力学特性的影响,基于改进的停滞帽模型,以表面活性剂作为污染介质,详细研究了不同气泡间距下气泡的界面参数、周围流场和尾涡特性.通过求解气泡界面与流域间的吸附和解析方程,考虑局部流动以及Marangoni效应的影响,形成稳定的污染界面.借助Langmuir方程将界面切应力与界面表面活性剂浓度相关联,实现气泡界面切应力的求解.研究发现,改变两气泡的间距,不会显著影响气泡1的界面参数,而对气泡2的界面参数影响巨大.气泡1尾涡向气泡2上游界面的逼近是气泡2界面参数改变的主要原因,该尾涡对气泡2界面上表面活性剂分布的影响与对流作用相反,其可以把流向气泡2尾部的表面活性剂拖回气泡上游界面,从而影响气泡2的界面参数分布,并出现了低影响与高影响阶段.而且气泡1的尾涡长度和涡中心垂直位置的值受气泡2上游界面浓度和气泡间距的共同影响,气泡2各尾涡参数值随上游界面浓度的增加而减小直至为零.     

基于学习—遗忘效应的生产率降低损失索赔研究

建设工程项目很多具有重复性施工的特点,本文利用这种特点将学习-遗忘效应应用到平衡作业线(LOB)方法中,分析因为工程中断造成生产率的降低的现象,认为因生产率降低而导致工程工期的延长实际上超过工程实际中断的时间,最后以一个工程案例来说明分析过程.     

基于SMMC模型的数据多流形结构分析研究

采用混合多流形谱聚类模型(SMMC)对独立子空间、非独立子空间,非线性良分离及非线性交叉等流形聚类中的四种典型数据进行聚类,并与其他流形聚类方法进行比较,发现SMMC模型聚类效果良好且具有强鲁棒性和泛化能力.将SMMC模型运用于具有混合多流形结构的工件外部边缘轮廓进行聚类,结果显示SMMC模型能够很好的将其分为三类.针对SMMC模型复杂度高、选取参数困难及运行时间长的问题,提出了基于模拟退火遗传算法SMMC模型,结果发现改进后的模型能够大大缩短运行时间.     

A counterexample on contractible transformations on graphs

Ivashchenko proposed the study of contractible transformations on graphs because of their applications to computer image analysis, theory of molecular spaces, and digital topology. He published five papers on this subject. Contractible transformations have recently been applied to topological data analysis. This paper presents a counterexample to several results that appeared in one of Ivashchenko’s works.     

Dualities and reciprocities on graphs on surfaces

We extend the duality between acyclic orientations and totally cyclic orientations on planar graphs to dualities on graphs on orientable surfaces by introducing boundary acyclic orientations and totally bi-walkable orientations. In addition, we provide a reciprocity theorem connecting local tensions and boundary acyclic orientations. Furthermore, we define the balanced flow polynomial which is connected with tension polynomial by duality and with totally bi-walkable orientations by reciprocity.     

A note on circle patterns on surfaces

In this paper we give two different proofs of Bobenko and Springborn’s theorem of circle pattern: there exists a hyperbolic (or Euclidean) circle pattern with proscribed intersection angles and cone angles on a cellular decomposed surface up to isometry (or similarity). This work is partially supported by NSF Grant #0625935.     

Some remarks on tautological sheaves on Hilbert schemes of points on a surface

We study tautological sheaves on the Hilbert scheme of points on a smooth quasi-projective algebraic surface by means of the Bridgeland–King–Reid transform. We obtain Brion–Danila’s Formulas for the derived direct image of tautological sheaves or their double tensor product for the Hilbert–Chow morphism; as an application we compute the cohomology of the Hilbert scheme with values in tautological sheaves or in their double tensor product, thus generalizing results previously obtained for tautological bundles.      

Remarks on continuum cardinals on Boolean algebras

We give some results concerning various generalized continuum cardinals. The results answer some natural questions which have arisen in preparing a new edition of 5 . To make the paper self‐contained we define all of the cardinal functions that enter into the theorems here. There are many problems concerning these new functions, and we formulate some of the more important ones.     

More on cancellative semigroups on manifolds

Communicated by D.R.Brown