激波和湍流相互作用的数值模拟

本文综述了关于激波和湍流相互作用数值模拟的近期研究进展, 主要包括激波和均匀各向同性湍流、激波和湍流边界层、激波和射流以及激波和尾迹的相互作用. 激波和湍流相互作用特性受到诸多因素的影响,如激波的强度、位置、形状和流动边界以及来流的湍流状态和可压缩性等. 激波和湍流的相互作用会引起流场结构、激波特性和湍流统计特性的显著变化. 最后简要讨论了激波和湍流相互作用数值研究需要关注的一些问题.      

人工神经网络非线性动力学及应用

综述神经网络系统非线性动力学行为及其与网络性能的联系和在科学和工程中的应用；讨论了神经网络的权值动力学系统和状态动力学系统的动态过程，神经网络的稳定性和鲁棒稳定性，高阶关联网络的性能、张量描述、吸引性和复杂性，神经网络设计和综合的分叉理论；说明了神经网络动力学分析的意义和重要性．     

结构理论中解的存在性问题述评

阐明线性弹性力学和线性弹性结构理论中解的存在性的基本概念和研究解的存在性意义, 简述微分方程和弹性力学解的存在性的研究结果, 着重介绍和评价王大钧和胡海昌的关于复杂结构和组合弹性结构理论解的存在性的研究成果, 介绍了他们的结构理论算子正定性定理和能量嵌入算子紧致性定理.      

固体废弃物处理的岩土工程问题

系统地介绍了与固体废弃物填埋处理有关的岩土工程问题, 包括地质灾害的勘察、预防和治理, 似土废弃物和非土废弃物性能的测试研究, 填埋场和填埋体的稳定和变形分析, 填埋场的渗漏和污染物运移的规律, 粘土和筑坝建材的调查等。     

大气动力学的一些问题

<正> 一、大气动力学和流体力学的关系人类生活在地球上的大气圈里,大气的物理性质和运动状态直接影响着人类的生产活动和社会活动。在漫长的生物进化和人类发展的过程中,人类及其远祖能适应地质年代的环境而得以维持下来和继续发展,例如经历了大大小小的冰河时期和交替出现的暖湿和干冷的气候。人类还能利用气候,并改造气候      

苏联当前的力学任务

力学是“大科学”的组成部分,它在直接保证加速科学-技术进步的科学中占有中心位置之一。在利用物理研究、数学分析和计算技术等方法的基础上来处理工程问题的科学基础方面,力学起着主导作用。机器和仪表制造,建筑和水利工程.矿石、煤炭、石油及天然气的开采和加工,铁路和汽车运输、造船、航空和航天技术的发展,所有这些成就都依赖于对力学规律的深刻了解,也依赖于建立在实验数据和理论研究基础上的计算。为了提高质量、可靠性、经济性和生产率,为了减少机器、设备和其它机械产品的噪声和振动,为了降低材料消耗和能耗,必须利用振动理论、材料强度理论和耐磨性理论、摩擦学、气体润滑和表面-活性物质的润滑理论等方面的成就,而这些力学学科都面临着新的问题必须加以解决。      

气泡和液滴的生成和并合

<正> 流体微团的生成和并合是工程中反应过程和交换过程的基本前提.本文研究重力场和离心场中气体和液体自单孔和多孔板向不同粘性的液体中的弥散,以及泡沫的机械离析和液滴在倾斜板上的离析.对此将见诸文献的和慕尼黑工业大学153专题研究(SFB 153)所得的结果综述如下.     

第六届传授和应用工程和科学领域计算方法国际会议将于1997年8月4日～7日在广州召开

第六届传授和应用工程和科学领域计算方法国际会议将于１９９７年８月４日～７日在广州召开工程和科学领域的计算方法的传授和应用问题已成为世界各地越来越多的教师、研究者和工程技术人员感兴趣和关心的主要课题。它的一系列会议之所以有强烈的吸引力也因为它每次会议的...     

弹性体的正则方程和加筋板的固有频率分析

应用弹性力学的Hamilton正则方程理论和其半解析法，为整体加筋板的固有频率分析提出了一种新颖的数学模型. 采用同一种平面元素离散板和加强筋，并分别建立板和加强筋的线性方程组. 考虑到板和加强筋连接界面上应力和位移的连续性，联立板和加强筋的方程得到全结构的方程组和求解固有频率的特征方程. 主要优越性表现为：结构的旋转惯性、剪切变形等都得到了考虑，且不限制结构的板厚度和加强筋的高度. 多个数值实例的收敛分析和结果证明了方法是可靠的. 该方法很容易被修改用来分析加筋壳、加筋压电材料层合板或带有压电材料传感器和驱动器块的板壳问题.     

波在双孔隙与单孔隙介质界面上的反射与透射

基于Biot理论和双重孔隙介质理论研究了弹性波在双重孔隙介质与流体饱和单一孔隙介质 界面的反射和透射问题，在界面上假定裂缝孔隙流体相对于固体骨架的位移为零，推导了反 射系数和透射系数的计算公式，数值讨论了反射系数和透射系数随入射角和频率的变化关 系. 同时，讨论了双重孔隙介质中3种压缩波(P-1, P-2和P-3波)和一种剪切波(S波) 的频散和衰减特性.     

Space–Time Method for Detonation Problems with Finite-rate Chemical Kinetics

The space–time conservation element and solution element (CE/SE) method originally developed for non-reacting flows is extended to accommodate finite-rate chemical kinetics for multi-component systems. The model directly treats the complete conservation equations of mass, momentum, energy, and species concentrations. A subtime-step integration technique is established to handle the stiff chemical source terms in the formulation. In addition, a local grid refinement algorithm within the framework of the CE/SE method is incorporated to enhance the flow resolution in areas of interest. The capability and accuracy of the resultant scheme are validated against several detonation problems, including shock-induced detonation with detailed chemical kinetics and multi-dimensional detonation initiation and propagation.     

多障碍物通道中激波诱导气相爆轰的数值研究

应用数值模拟方法，研究了直通道中激波经过多块矩形障碍物时诱导 H2/O2混合气体起爆的物理机制. 研究表明：在前导激波强度不足以诱导波后气 体直接起爆的条件下，经过激波压缩的可燃气体也可能在远离激波的障碍物之间的凹槽部位 起爆；障碍物表面产生的压缩波、膨胀波和气流滑移面对可燃气体的起爆、爆轰波的形成和 传播过程有重要的影响；添加不同稀释比的氮气可以影响爆轰波后流场的温度分布；增加障 碍物的间距可以改变可燃气起爆位置.     

多管脉冲爆轰发动机管外复杂波系的研究

为了研究多管脉冲爆轰发动机外流场复杂波系变化特点,用CE/SE方法对7管脉冲爆 轰发动机内、外流场进行了计算. 7个爆轰管的排列方式是1个居中,另外6个绕其形成环 状排列,管内填充按化学当量比混合的氢气氧气混和物. 计算结果表明：CE/SE方法是一种 好的爆轰波模拟方法,能有效地捕捉激波等强间断;7管脉冲爆轰发动机外流场中存在着多 道相互作用相互影响的激波与膨胀波. 计算结果对多管脉冲爆轰发动机外流场复杂波系的特 性研究具有重要参考价值.     

用环形激波聚焦实现爆轰波直接起爆的数值模拟

利用基元反应模型和有限体积法对环形激波在可燃气体中聚焦实现爆轰波直接起爆进行了数值模拟。研究结果表明，标准状态下的氢气-空气混合气体在马赫数为3.1以上的环形激波聚焦产生的高温高压区作用下会诱发可燃气体的直接起爆形成爆轰波，爆轰波与激波和接触间断相互作用产生了复杂的波系结构；爆轰波爆点位置在对称轴上并不是固定的点，而是随着初始激波马赫数的变化而发生移动；可燃气体初始温度和压力对起爆临界马赫数都有影响，但是初始温度的影响大得多。     

CE/SE方法在多管爆轰流场并行计算中的应用

应用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对二维非结构网格,发展了一套求解化学反应流场的并行程序。采用带扩张-收敛喷管的多管脉冲爆轰发动机模型,把计算域分成若干子域进行并行求解。采用H2和O2的8组分34基元化学反应模型,对恰当化学当量比混合的氢气和氧气在单爆轰管内的起爆和向多管传播的过程进行了数值模拟。计算结果表明:CE/SE方法能很好地捕捉爆轰流场的精细结构,结果与相关文献符合良好;单管产生的爆轰波对旁通爆轰管的流场结构有很大的影响,能引爆其中的可燃气体。     

DDT and detonation waves in dust-air mixtures

This paper summarizes the studies of DDT and stable detonation waves in dust-air mixtures at the Stosswellenlabor of RWTH Aachen. The DDT process and propagation mechanism for stable heterogeneous dust detonations in air are essentially the same as in the oxygen environment studied previously. The dust DDT process in tubes is composed of a reaction compression stage followed by a reaction shock stage as the pre-detonation process. The transverse waves that couple the shock wave and the chemical energy release are responsible for the propagation of a stable dust-air detonation. However, the transverse wave spacing of dust-air mixtures is much larger. Therefore, DDT and propagation of a stable detonation in most industrial and agricultural, combustible dust-air mixtures require a tube that has a large diameter between 0.1 m and 1 m and a sufficient length-diameter ratio beyond 100, when an appropriately strong initiation energy is used. Two dust detonation tubes, 0.14 m and 0.3 m in diameter, were used for observation of the above-mentioned results in cornstarch, anthraquinone and aluminum dust suspended in air. Smoked-foil technique was also used to measure the cellular structure of dust detonations in the 0.3 m detonation tube. Received 11 February 2000 / Accepted 1 August 2000     

CH4-O2 混合气中爆燃爆震转捩的数值模拟

运用化学流体力学基本理论和两步燃烧反应模型原理，建立了一维封闭体系可燃气爆燃爆震转变现象的数学模型，利用拉格朗日质量坐标变换下的Ｌａｘ－Ｗｅｎｄｒｏｆ和Ｍｅｃｏｒｍｉｃ气动差分与Ａｄａｍｓ化学差分格式，求解基本方程，成功地完成了过程的数值模拟，清楚地说明了可燃气中ＤＤＴ现象由压缩波到激波达到稳态爆震的发生机制和火焰带引生爆震波的过程行为。     

激波绕射碰撞加速诱导爆轰的数值模拟

基于单步化学反应的Euler方程和对激波(爆轰波)、接触间断具有良好捕捉效果的Roe/HLL混合格式以及自适应网格技术,模拟了激波在方形管中与方块障碍物相互作用,并发生绕射碰撞来诱导爆轰的过程.结果表明,弱激波在绕经方块时,形成上、下绕射激波并在方块尾部发生碰撞,生成局部高温高压点,可加快爆轰的形成;而当管内阻塞比超过...     

基于CE/SE方法模拟空气中RDX-Al悬浮粉尘的两相爆轰

通过CE/SE方法模拟了空气中炸药-铝粉尘的两相爆轰过程, 研究了双粉尘爆轰过程中粒子不同密度对爆轰波速度、压力的影响, 得到密度与波速、爆压间的线性关系。模拟得到悬浮粉尘在复杂通道中的爆轰波传播过程, 研究了双粉尘爆轰的流场演化过程, 选取流场中的一些点对该处流场的压力及温度随时间的变化进行重点研究, 对比了单铝粉尘在同种条件下的爆轰过程, 发现双粉尘爆轰明显提高了爆轰波波速和流场的压力及温度。模拟结果表明CE/SE方法可以成功模拟双粉尘的爆轰过程, 可为多粉尘爆轰的研究提供参考。     

2021-08期封面

铝粉反应模型是对悬浮铝粉尘气-固两相爆轰进行数值模拟研究的关键。通过考虑铝粉燃烧产物氧化铝（Al₂O₃）在高温下的分解吸热反应,改进了铝粉的扩散燃烧模型。将该模型嵌入到三维的气-固两相爆轰数值计算程序中,分别对铝粉/空气混合物以及铝粉/氧气混合物的爆轰进行了数值模拟,计算得到的稳定爆轰波速度与实验结果、文献值均吻合较好,误差小于5.5%,表明改进的铝粉反应模型适用于不同氧化气体氛围中铝粉尘爆轰的模拟计算。此外,对两相爆轰参数及爆轰流场的物理量分布进行分析,获得了铝粉反应模型对爆轰波结构的影响规律。