计及血浆层的局部狭窄血管内血液脉动流分析

本文研究了血浆层的存在对局部狭窄血管内脉动流动特性的影响。分析表明,在狭窄区域内,血浆层的存在明显地改变了血液流动的速度分布、纵向阻抗和压力梯度等特性,但几乎不改变纵向阻抗和压力梯度的幅角;而且这种影响与Womersley数、狭窄程度等因素有密切关系。分析血浆层影响下动脉狭窄流的特性,对于认识动脉粥样硬化的病理特性有重要意义。     

恒磁场对刚性圆直管中脉动流的影响*

本文研究了恒磁场对于刚性圆直管中脉动流的影响,并根据现有的实验资料考虑了磁场对于血液粘度的影响,给出了恒磁场作用下刚性圆直管脉动流的分析解以及恒磁场对刚性圆直管中的流速分布、流量以及阻抗的影响的计算结果.这些结果对于深入研究磁场对于血液动力学的影响具有一定参考价值.     

非均匀入流对轴流泵装置反向发电叶轮受力的影响机理

为探究非均匀入流对轴流泵装置反向发电时叶轮受力特性和内部流态的变化,对某卧式轴流泵装置反向发电时进行了多工况全流道流动特性数值模拟。结果表明：非对称流动诱发叶轮受力不均,径向受力重心逐渐向正X与正Z方向偏移,X方向径向受力相对不稳定,且恒为正值;在相对旋转叶轮静止的参考系中,沿水流流向的由叶片进水边至出水边,压力脉动表现出先减小后增大,在进水边出现最大的脉动系数幅值。小流量工况靠近叶片出水边的轮毂处压力脉动幅值较大,为轮缘和叶片中部的3.04倍和2.18倍。结合叶轮流场的时空分析发现,叶轮正X方向持续存在的旋涡导致叶轮正X方向流态相对较差,加剧了叶片压力面的低频压力脉动,是诱导叶轮X方向径向受力不稳定且恒为正值的本质原因。     

恒星壳层源热脉动的热力学分析

本文考虑到湍动对流与辐射传能,对恒星壳层源产生热脉动的条件作了重新推导,结果表明,壳层源内产能率的扰动存在某一阈值D,当产能率扰动超过此阈值时,才有可能产生热脉动。     

Numerical simulation of pulsatile non-Newtonian flow in the carotid artery bifurcation

Both clinical and post mortem studies indicate that, in humans, the carotid sinus of the carotid artery bifurcation is one of the favored sites for the genesis and development of atherosclerotic lesions. Hemodynamic factors have been suggested to be important in atherogenesis. To understand the correlation between atherogenesis and fluid dynamics in the carotid sinus, the blood flow in artery was simulated numerically. In those studies, the property of blood was treated as an incompressible, Newtonian fluid. In fact, however, the blood is a complicated non-Newtonian fluid with shear thinning and viscoelastic properties, especially when the shear rate is low. A variety of non-Newtonian models have been applied in the numerical studies. Among them, the Casson equation was widely used. However, the Casson equation agrees well only when the shear rate is less than 10 s-1. The flow field of the carotid bifurcation usually covers a wide range of shear rate. We therefore believe that it may not be sufficient to describe the property of blood only using the Casson equation in the whole flow field of the carotid bifurcation. In the present study, three different blood constitutive models, namely, the Newtonian, the Casson and the hybrid fluid constitutive models were used in the flow simulation of the human carotid bifurcation. The results were compared among the three models. The results showed that the Newtonian model and the hybrid model had verysimilar distributions of the axial velocity, secondary flow and wall shear stress, but the Casson model resulted in significant differences in these distributions from the other two models. This study suggests that it is not appropriate to only use the Casson equation to simulate the whole flow field of the carotid bifurcation, and on the other hand, Newtonian fluid is a good approximation to blood for flow simulations in the carotid artery bifurcation.     

利用电化学方法测量波壁管内的质量传递速率

详细介绍了采用电化学方法测量质量传递速率的基本理论、测量原理及具体方法,指出了与测量精度相关的主要影响因素并提出了相应的处理措施.在此基础上将该方法成功应用于脉动流场下轴对称三维正弦波壁圆管内的质量传递测量.研究发现,在净流动雷诺数\%Re从50到350的范围内,当流量的振动分率P<3.0时,最佳的质量传递强化效果发生在Re=152,即过渡流发生之前.另外,活塞泵的冲程S也与质量传递速率存在紧密联系,即在S\%≦7mm范围内,质量传递速率随\%S\%的增大而增加.结果表明,利用得到的实验数据可以清晰地判明净流动雷诺数以及脉动流的振动分率对质量传递强化效果的影响,即由电化学方法得到的实验结果可以很好地描述波壁管的质量传递性能.     

风场模拟中AR模型的若干问题

自回归(AR)模型具有计算量小,模拟速度快等优良特性,在风场模拟中得到了广泛应用.本文对AR模型进行了系统的研究,将脉动风场模拟中广泛应用的AR模型归为两大类,对模型中的参数从理论上进行了合理的解释.对两种模型模拟脉动风场时涉及到的Wiener-KJaintchine公武的交换形式,通过分析对其进行了修正,指出算法上可以采用FFT技术来计算互相关矩阵的元素以提高计算效率.提出了AR模型编程中偶然发现的自回归顺序问题,算例表明两种不同方法的风速时程样本及其无偏自相关估计和自功率谱估计均有较大的影响,希望能引起更多同行对该问题的注意.尽管标量过程AR模型简单且易于掌握,但不能考虑时滞问题.相比之下,理论分析和数值实验都证明,向量过程的AR模型在精度总体要高于标量过程的AR模型,但其运算时间也相应增多.     

利用正则化方法对三维风场的变分调整

以三维风场为例,首先分析了Sasaki的变分最佳分析处理三维风场的方法,当观测资料没有高频成分时,变分最佳分析方法能收到良好效果,但当观测资料有高频成分及随机扰动时,变分最佳分析方法往往无法抑制高频成分,然后利用正则化思想,结合变分最佳分析方法及滤波技术对三维风场采用了广义变分最佳调整,并进行了数值试验,数值试验表明该方法(广义变分最佳分析)比通常的变分最佳分析方法具有较大的优越性.     

Rijke管的实验研究和理论分析

为了探讨脉动燃烧器的原理,本文实验研究了Ｒｉｊｋｅ管中热源位置、温度和出口条件等参数对发声频谱、声压的影响,以及Ｒｉｊｋｅ管瞬态发声特性和热源饱和现象。借助Ｒａｙｌｅｉｇｈ准则,作了定性的理论分析,并与实验结果比较。从实验和理论两方面进行新的探索,来研究与Ｒｉｊｋｅ管相关的物理现象。     

研究随机有热场中扩散行为标度律的一种自洽方法

本介绍了一种研究随机有势场中扩散问题标度律的自洽方法,并综述性介绍了该方法在计算聚合物的Flory指数、研究随机介质中无规行走的长时间下的渐近行为、研究均匀各向同性湍充场中粒子的相对扩散、研究Kuramoto-Sivashinsky方程的奇异扩散行为以及研究微乳浊液中热脉动对化学反应的影响等方面的应用。