颗粒惯性对标量混合的影响

本文采用直接数值模拟的方法,研究了颗粒惯性对均匀各向同性湍流场中被动标量混合特性的影响.结果表明:与无颗粒算例相比,Tp/Tk<1的小颗粒,增大了标量脉动在高波数上的能量,增强了标量耗散率,标量耗散率最大高出了25%;Tp/Tk>1的大颗粒,在初期显著削弱了标量脉动强度,同时也加快了标量耗散率的衰减,标量脉动强度降低了约15%,标量耗散减少了约5%;而Tp/Tk=1的临界颗粒,对标量场混合的影响较弱,标量脉动强度和标量耗散偏差在5%以内;此外,随着颗粒惯性的增大,标量耗散率的概率密度函数向左平移,但分布特征的改变并不显著.     

非等温气固两相各向同性湍流的直接数值模拟

本文对非等温气固两相各向同性湍流中颗粒及颗粒所见流体温度的统计行为进行了直接数值模拟研究,系统地讨论了颗粒惯性的影响。对于Tp/Tk<1的颗粒,其温度脉动随惯性增大而减弱;对于Tp/Tk>1的颗粒,其趋势相反。颗粒及颗粒所见流体温度的自相关都随颗粒惯性的增加而减弱,而且随颗粒惯性的增加,颗粒所见流体温度的自相关比颗粒自身温度的自关联下降得快。     

惯性颗粒所见被动标量统计特性的DNS与模型研究

本文采用DNS方法,对惯性颗粒所见各向同性湍流中具有平均标量梯度的被动标量场统计特性进行了研究。结果表明：惯性对颗粒温度脉动强度,两相温度关联,自相关特性以及颗粒热流与两相交叉热流的统计特性具有明显的影响。在PDF方法的框架下,系统地推导了非等温气固两相流的PDF方程,且基于朗之万随机体系对方程进行了封闭,并利用前面的...     

惯性颗粒所见流场拓扑结构

本文采用直接数值模拟的方法从颗粒所见的流场拓扑结构这一角度探讨了颗粒在不同拓扑结构下速度统计特性.结果表明,不同惯性的颗粒所见流体的速度特性类似,在Top1和Top2结构中,随时间演化而减少,而在Top3和Top4结构中随时间有波浪性的增长;由于颗粒惯性的差异引起的轨道交叉效应不同,颗粒与颗粒所见流体速度的关联随颗粒增大而衰减加剧,在颗粒与流体相之间的能量传递中,不同拓扑结构明显不同,从颗粒加入时能量由颗粒相向流体传递,各拓扑结构的相对强度为Top2>Top4>Top1>Top3,演化到后期能量由流体相向颗粒相传递,相对强度为Top1>Top2>Top3>Top4;st=1.0和st=10.0的颗粒差别在于演化后期Top2和Top3相对强度的转变.     

湍流场中被动标量的细微结构

本文采用直接数值模拟方法,在具有平均标量梯度的各向同性湍流中,研究被动标量的小尺度结构特性及其与湍流场中应变与涡量的关系.对欧拉统计量及拉格朗日统计量的统计表明:标量耗散的形成主要是由于标量梯度同流场的应变张量压缩主轴耦合的结果,而涡量对标量梯度的形成只有较弱的影响,然而它可以间接影响大强度标量耗散的产生.强标量耗散的细微片状结构的形成时间尺度大约为10倍Kolmogrov时间尺度;在形成强标量梯度的细微片状结构过程中,应变强度随标量梯度同步增大,而涡量则先减小后增大,并在5倍Kolmogorov时间尺度时达到最大.     

对具有平均标量梯度的被动标量的直接模拟

采用直接数值模拟方法,对具有平均标量梯度的被动标量场在稳定、均匀各向同性湍流中的统计特性进行了研究(计算Reλ为25和48,Pr数从0.3到4.0)。模拟结果表明:标量的概率密度函数是高斯分布的;标量耗散率的概率分布是不对称性的,在它的左枝还存在明显的拖尾现象,并非对数正态分布;在Re数相同的情况下,随着Pr数的增加, 沿着平均标量梯度方向上的标量梯度其概率分布的偏斜度是减少的,反映出回归各向同性的趋势,而且在以涡量为条件的标量梯度的偏斜度变化曲线中发现涡量影响的饱和现象,我们认为这是由于涡量通过对标量场小尺度结构进行旋转作用来影响标量场的结果。     

标量湍流的能量传输特性

应用直接数值模拟数据，从标量湍流传输的三波关系出发，进行湍流及标量湍流传输谱的多尺度分析，研究不同尺度间的能量传输性质，证实标量能量的传输与湍动能传输具有不同性质，大尺度速度脉动对标量传输有较大贡献，尤其是与标量小尺度脉动的相互作用，使标量模拟需要有比速度场更高的网格分辨率；并发现标量湍流的能量传输具有明显的非局部性；另外，定义了能量传输系数，发现在相同的Re数和Pe数条件下，标量湍流的对流惯性较速度脉动的惯性子区宽．     

超音速平板混合层被动标量的数值模拟

采用空间五阶精度紧致-WENO混合格式,数值模拟了Mc=0.2和1.0的二维空间发展超音速平板混合层被动标量混合过程.并与Clemens的实验结果进行比较,结果表明,被动标量时均值与实验结果符合很好,而被动标量脉动均方根值与实验值相比较小.还研究了可压缩性对标量混合过程的影响,随着对流马赫数的增加,被动标量时均值剖面变化不大,而脉动均方根峰值增大.     

各向同性湍流中颗粒引起湍流变动的直接模拟

本文通过直接数值模拟对均匀各向同性湍流中颗粒对湍流的变动作用进行了研究.颗粒相的体积分数很小而质量载荷足够大,以至于颗粒之间的相互作用可以忽略不计,而重点考虑颗粒与湍流间能量的交换。颗粒对湍流的反向作用使得湍动能的耗散率增强,以至于湍动能的衰减速率增大.湍动能的衰减速率随颗粒惯性的增大而增大。三维湍动能谱显示,颗粒对湍动能的影响在不同的尺度上是不均匀的。在低波数段,流体带动颗粒,而高波数段则相反.     

可压缩均匀湍流中颗粒对湍流调制的数值研究

本文采用欧拉-拉格朗日点源方法对颗粒调制可压缩均匀各向同性衰减湍流进行了直接数值模拟,颗粒和流场之间通过双向耦合相互作用,初始湍流马赫数达到1.2,研究了不同密度(St_0)颗粒对湍流调制的影响,轻颗粒(St_0=0.1)略微增强流体的湍动能和旋转运动;临界颗粒(St_0=1.0)也增强流体的旋转运动;而重颗粒(St_0=5.0)则会削弱流体的湍动能和旋转运动。对于流场的可压缩性,颗粒由于其惯性都会削弱可压缩性,并且颗粒越重,削弱越强。     

Scalar Statistics along Inertial Particle Trajectory in Isotropic Turbulence

The statistics of a passive scalar along inertial particle trajectory in homogeneous isotropic turbulence with a mean scalar gradient is investigated by using direct numerical simulation. We are interested in the influence of particle inertia on such statistics, which is crucial for further understanding and development of models in non-isothermal gas-particle flows. The results show that the scalar variance along particle trajectory decreases with the increasing particle inertia firstly; when the particle＇s Stokes number St is less than 1.0, it reaches the minimal value when St is around 1.0, then it increases if St increases further. However, the scalar dissipation rate along the particle trajectory shows completely contrasting behavior in comparison with the scalar variance. The mechanical-to-thermal time scale ratios averaged along particle, （r）p, are approximately two times smaller than that computed in the Eulerian frame r, and stay at nearly 1.77 with a weak dependence on particle inertia. In addition, the correlations between scalar dissipation and flow structure characteristics along particle trajectories, such as strain and vorticity, are also computed, and they reach their maximum and minimum, 0.31 and 0.25, respectively, when St is around 1.0.     

改进的粒子群优化目标跟踪方法

针对粒子群优化算法应用在目标跟踪时,其惯性权重调节机制的局限性,提出了改进的粒子群优化目标跟踪方法。首先,对目标及粒子群算法中相应参数进行初始化;接着,引入粒子进化率的概念,对惯性权重调节机制进行改进,根据每代每个粒子的不同状态及时调整惯性权重;然后,在更新粒子的速度和位置的同时,更新个体最优解和全局最优解,进行下一次迭代;最后,比较粒子的适应度,选择相似性函数值最大的区域为目标。实验结果表明,该方法与使用自适应惯性权重调节机制的粒子群优化目标跟踪方法相比,减少了获取相同适应度所需的迭代次数,运算效率提高了42.9%。实现了目标在相似性函数出现"多峰"情况下的准确定位,对目标出现部分遮挡的情况具有很好的适应性。     

Production of a neutral scalar associated with a photon at the LHC in the topcolorassisted technicolor model

In the context of the topcolor-assisted technicolor (TC2) model, we consider the production of the neutral scalar S(π_t⁰ or h_t⁰) associated with a photon at the LHC and compare our results with those given by the minimal supersymmetric extension of the Standard Model (MSSM). We find that its production cross section is larger or smaller than that of the scalar particle predicted by the MSSM model, depending on the values of the relevant free parameters.     

借用转动惯量的概念解决质点曲线运动问题

通过对质点圆周运动与刚体定轴转动的对比研究,将刚体的转动惯量的概念引入到质点曲线运动的研究中,以简化质点曲线运动的分析和处理过程．     

Structure of elementary particles in a nonlinear field theory

Characteristics of nonlinear gauge-invariant singularity-free field theories of elementary particles are discussed. It is shown that the electromagnetic field, in conjunction with a scalar field which is required for gauge invariance, provides a potential mechanism for the creation of the spin and magnetic moment of the particle, in addition to its mass and charge.     

Einstein’s Gravitation for Machian Relativism of Nonlocal Energy-Charges

Tetrads require six metric bounds and energy-to-energy gravitation in the 1913 tensor generalization of the SR four-vector and the scalar four-interval. Only four energy-momentum components of the 1915 source equation can be relevant to flatspace gravitation of overlapping nonlocal carriers of energy-charges. New singularity-free metric equally works for the Einstein-Grossmann geodesic motion and for the r ⁻⁴ elementary source in non-empty flatspace with the local time dilatation. The GR energy integral of the nonlocal radial (astro)carrier is finite and determines its active/passive gravitational charges. The SR reference for self-contained Einstein’s relativity replaces the constant masses with their GR energies in the 1686 universal law of gravitation for the undivided world ensemble of overlapping radial matter. Gravitational/inertial energy-charges of nonlocal carriers depend on their global time-varying interactions with other elementary energy-charges that quantitatively address Machian relativism for gravitation and inertia. Electromagnetic waves change the gravitational/inertial energy-charge that can be tested in the Solar system. The non-empty space paradigm admits geometrization of the radial particle in the 1915 Einstein equation and suggests the similar field-energy nature for the distributed electric charge.