考虑边界层影响时溢流坝动水压强分布规律的研究

根据溢流坝反弧段水流运动的基本方程,考虑水流边界层的影响,在流线曲率同心圆假设条件下,得到了溢流坝反弧段水流压强计算的表达式。通过引入近壁薄流层要领和缓和过渡流线假设,在水工模型试验的基础上,得到了溢流坝反弧段水流流线曲率半径的计算公式,使反弧段离心力影响范围内的水流流线曲率光滑连续,从而得到反弧段水流压强分布规律的统一表达式,该表达式能够反映水流压强沿反弧法线方向及切线方向的变化规律。     

超音速流面理论的一些问题

本文从基本方程出发,导出两类流面上的主方程,讨论了方程的类型和解法,分析了过去流面主方程类型判据混乱的原因和结果,并对流线曲率法的适用范围进行了初步的探讨。      

论速度梯度方程的奇性及其它

目前叶轮机械的三元流动理论和计算都有了很大的进展,发展了各种各样的求解方法。这些方法基本上分成两大类:一类是矩阵法,另一类是流线曲率法。这两种方法表面上求解过程很不相同,但本质上都同属于差分法一类。目前的矩阵法是对任意二元流面(S_1或S_2流面)上运动方程组化成流函数φ的偏微分方程,然后直接进行差分离散化,进而迭代求解。流线曲率法是在假设初始流线形状的基础上(从而通过数值微分和积分——通常的三次样条曲线办法是典型的一种办法——求得流线上的斜率、曲率等      

前向多翼叶轮流动分析及出口滑移的计算

本文分析了离心风机前向多翼叶轮内的流动特性,计算了跨叶片面内的理想流场和湍流边界层.用三次样条平滑和旋转坐标变换方法解决了用流线曲率法数值解大曲率流场时的收敛问题;用考虑旋转和曲率对流动结构影响的Richardson数修正理想流场.提出了一种予测叶片边界层分离及流动滑移的方法.     

叶轮机械气动计算正、反问题的一些分析

本文指出了叶轮机械气体流面上运动方程组的矛盾型方程组性质,在此基础上分析了正、反问题之间的求介等价性,并介释了与方程类型判据不一致性存在矛盾的原因;对三维流动方程组和流线曲率法方程组的类型判据也进行了讨论。      

径,混流式前向三元叶轮成型设计研究

本文提供了一个径、混流式前向三元叶轮成型设计的计算方法和计算机程序(逆命题).着重讨论了前向三元叶轮成型设计与计算中的若干问题(包括前向叶轮的加载特点、流线导数和曲率及子午弧长的计算、流线插值、初场的给定、松驰因子的选取及子午流道形状的数值设计.最后给出了一个应用本文方法和程序设计出的实例.     

弯道水流二维浅水模型的修正研究

借鉴有关弯道水流流速分布的研究成果,计入深度平均流速与真实流流速分布差值引起的扩散效应,在正交曲线坐标系下建立了平面二维浅水模型.采用以标准κ-ε模型为基础的曲率效应修正紊流模型模拟紊动应力项,在一定程度上考虑了流线弯曲水流紊动应力的各向异性.应用控制体积法和交错网格法离散方程,并用SIMPLEC算法求解离散方程;同时采用修正后的模型对90°弯道水流进行了数值模拟,并与原模型的计算结果及实测资料进行了比较,结果表明该模型能够有效地模拟流线弯曲水流的水力特性.     

离心叶轮正冲角流场计算的边界层方法

本文使用stanitz快速分析法计算主流,用积分法计算带旋转和曲率的二维不可压湍流边界层.通过流量方程将两者紧密联系起来、同时求解,能够连续计算至分离区.可方便快速地用于估算离心叶轮在正冲角工况下的流场.     

挤出胀大流动的有限元方法研究

本文对Luo-Tanner提出的流线有限元作了重要的改进,提出了沿通过单元高斯点的流线积分本构方程的方法,迴避了速度梯度在单元边界上间断和出口处应力奇点的困难,同时减少了计算量,对比计算表明,采用压力不连续单元来加强不可压缩性限制能使计算质量和收敛性都得到显著的提高,对Maxwell流体的轴对称挤出胀大流动在Weissenberg数1.2下获得了合理的收敛解。     

正交曲线坐标系下紊流数学模型的曲率修正

考虑弯曲边界曲率效应对水流水力特性的影响,建立了正交曲线坐标系下的素流数学模型。通过计算实例说明,该数学模型能够很好地帷有复杂边界的流线弯曲水流的水力特性。     

具有圆锥型内外壁的叶栅内三元流动近似直接解

在作了回转流面为圆锥面的假定以后,得出了十分简洁的运动方程的形式,其中不包含沿流线的导数项,与目前常用的S_1、S_2流面运动方程比较,不仅使计算大大简化,而且在计算时,可同时计及气流径向,及回转方向的变化,使我们近似地得出了三元流场的直接解。由于忽略了叶栅内流线的径向波动.这只能是一种近似解法,特别适合于轴流式叶轮机械的叶栅内部计算。      

可压缩多介质粘性流体的数值计算

将考虑热传导和粘性情况下的Navier Stokes方程描述的物理过程分解成3个子过程进行数值计算,即把整个流量计算分解成无粘性流量、粘性流量和热流量3部分,采用多介质流体高精度parabolic piecewise method（PPM）方法、二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法相结合进行数值计算。给出了激波管中Riemann问题和二维、三维Richtmyer-Meshkov界面不稳定性的Navier Stokes方程和Euler方程对比计算结果,显示了粘性对界面不稳定性的影响。     

曲率对机翼边界层二次失稳影响

采用非线性抛物化扰动方程(NPSE)计算了层流机翼NLF0415(2)在几个工况下横流涡的非线性发展, 应用Floquet理论分析了横流涡的二次失稳. 较系统地分析了后掠机翼在多种参数下表面曲率对其流动稳定性的影响. Haynes证明曲率对于横流在线性稳定性计算(LST)和非线性抛物化扰动方程计算中(NPSE)都起着非常明显的稳定作用; 然而, 该文计算结果表明, 曲率在二次失稳计算中影响不大.      

计算离心泵叶轮流场的扫描流束有限元方法

本文提出一种求解离心式叶轮流场的数值方法，将流动求解区域离散为有限个由流线构成其边界的单元，采用伽辽金法建立的单元方程在一条流束上集合为方程组，流线上的节点坐标亦作为未知量包含在有限元方程中，通过扫描计算，逐步解得流线位置及流动参数。本文应用叶轮的通流理论流动模型，采用扫描流速有限元方法对离心泵叶轮流场进行了计算，并与有关文献作了比较。     

弹性板边界元中计算边界高阶导数的渐近收敛积分方程

本文针对板弯曲边界元方法中计算边界曲率等高阶导数项时边界积分方程中出现的高阶奇异积分项,通过对未知挠曲函数作渐近展开并加以适当摄动,获得了渐近收敛的边界积分方程。采用这一方法计算板边界上的曲率分布,获得了满意的数值结果。     

复杂边界条件下渗流场流线分布研究

流线分布研究已受到油藏工程师们的普遍关注。本文从无限大油藏稳态渗流场基本解出发,结合边界元方法求解出复杂边界条件下稳态渗流场的势分布,以此为基础提出了流线场的生成办法,并给出了应用实例。本文方法的优点在于求解过程中将问题的维数降低了一维,减少了计算量;计算精度较高且具有一定的普遍应用性;适应于求解任意形状的包括定压、定流量或混合边界在内的组合边界问题。实例表明,利用本文方法产生的流线分布因能够较为直观地反映出油藏流体在注采井间的运动轨迹,为优化井网和注入方案提供了重要依据。     

基于一阶剪切变形理论的变曲率曲梁的几何非线性方程

基于一阶剪切变形理论和轴线可伸长的精确几何非线性理论,推导了变曲率曲梁在热机载荷共同作用下的几何非线性控制方程。通过引入轴线伸长率,变形后的轴线弧长被当作基本未知量之一,基本未知量均被表示为变形前的轴线坐标的函数,使问题的求解区间仍为未变形时的曲梁轴线长度;给出了在给定曲梁轴线参数方程时,利用本文控制方程进行几何分析所需的初始曲率、变形前曲梁几何关系的数学表达式;介绍了几种常见的曲梁边界条件。所给数学模型可为轴线可伸长的变曲率曲梁的几何非线性分析和计算提供理论参考。     

非线性载荷作用下圆形薄膜的有限变形分析

利用修改后的应变能函数分析了作为细胞层载体的超弹性薄膜在非线性载荷作用下的有限变形问题.运用打靶法对控制方程进行了求解,讨论了本构参数n和α对薄膜变形的影响.计算结果表明:本构参数的增大会对材料产生强化作用;由于非线性载荷的影响,本构参数在n=1附近,薄膜曲率的变化趋势会相反;随着本构参数的减小,薄膜的不稳定点会在薄膜达到较小膨胀体积时出现.     

消息与动态

亚音速复杂组合体表面压力分布及气动力特性计算方法亚音速复杂组合体表面压力分布及气动力特性计算方法是计算亚音速复杂组合体表面压力分布和纵向气动力特性的实用的基本解数值计算方法,同时给出了FORTRAN计算机语言程序.出发方程是亚音速理想位流线化小扰动的速度位势方程,其边界     

基于S-A湍流模型的Runge-Kutta有限元算法

采用一方程S-A模型(Spalart-Allmaras模型)封闭雷诺时均N-S方程(RANS方程)进行湍流数值计算,可以减少方程求解数量,节约计算时间。本文对其进行了有限元数值算法研究,首先通过沿流线坐标变换,得到无对流项RANS方程,并引入三阶Runge-Kutta法对其进行时间离散;然后利用沿流线的Taylor展开解决坐标变换带来的网格更新的困难;最后采用Galerkin法进行空间离散,得到湍流模型的有限元算法。基于方柱绕流和覆冰输电线绕流模型,与试验结果进行对比,验证了该算法的有效性,与一阶数值算法相比,该算法在精度和收敛性方面更具优势。