不同倾角的脉管制冷机内自然对流影响的研究

本文通过对脉管内自然对流的数值模拟，讨论了当脉管冷端处在不同方向时，脉管内的自然对流对脉管制冷机性能的影响．数值模拟结果表明，当冷端在下时获得的制冷温度最低；当热端在下并与重力方向成３０°时制冷温度最高．结论与实验测量结果定性一致．所做的理论分析对实现脉管制冷机的良好运行有指导意义。     

双组元姿控发动机反流特性的DSMC模拟

为准确获得双组元姿控发动机的羽流及其反流特性,采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法结合可变软球(VSS)模型数值模拟以N2O4/MMH为推进剂的真空羽流。喷口参数由喷管流动的DSMC法计算得到。与文献比较表明本文计算程序可信。模拟结果表明,分子质量越小的气体越容易进入反流区;本文的计算条件下,在偏离X轴正向116°~140°范围内,组分数密度和质量流率以及温度均出现了最大值。     

Modified Equations for Stochastic Differential Equations

We describe a backward error analysis for stochastic differential equations with respect to weak convergence. Modified equations are provided for forward and backward Euler approximations to Itô SDEs with additive noise, and extensions to other types of equation and approximation are discussed.     

端面泵浦掺Yb3+双包层光纤激光器

从双包层光纤激光器的速率方程出发，得到了光纤中泵浦光与激光的功率分布、输出功率与泵浦功率的关系、腔镜反射率及光纤长度对输出功率的影响。研究结果表明：输出激光功率与光纤长度及后腔镜反射率有很强的依赖关系，存在一个输出功率最大的最佳光纤长度。后腔镜反射率越大，输出激光功率越小；当光纤长度较短时，在输出端放置反射镜使泵浦光高反射，可以提高输出功率和效率。通过对端面泵浦掺Yb3+双包层光纤激光器进行理论分析和实验研究，得到输出激光的中心波长为1088.3nm，斜率效率为33.7%，最大输出功率为1.75W。     

多约束二阶非线性常微分方程极值点的数值求解法

本文对科学研究和工程应用问题中常见的多约束二阶非线性常微分方程的极值点进行了讨论 ,提出了一种数值解法 .以带有化学反应项的热传导方程为例 ,给出了相应的计算结果 .     

管肋式辐射器排热特性的数值分析与优化设计

为得到按单面辐射方式布置的管肋式空间辐射器的排热特性，建立了相应的数学模型．采用数值模拟方法分析了管内流体温度、肋片几何尺寸和等效热沉温度对辐射器排热特性的影响，得到了不同参数值下辐射器单位面积排热量以及特定参数范围内的辐射器肋片最佳宽度和肋片效率．数值模拟结果对辐射器的工程结构设计以及空间站热管理方案的优化分析具有一定的参考价值．     

多级轴流压气机全工况特性计算

本文使用三维粘性流动计算软件Fine／Numeca,对某十五级轴流压气机进行了内流流场和全工况特性的数值计算尝试。分析了该压气机在设计工况和非设计工况的性能,同时把整机计算结果和前七级叶片的计算结果进行了比较。计算结果表明,当计算的级数较少时,目前的软件和硬件平台可以比较合理地预测压气机的全工况特性;而当计算的级数较多时,准确的数值模拟仍需要更为准确的多级模型和数值方法。     

Meshless simulation of equilibrium swelling/deswelling of pH‐sensitive hydrogels

Hydrogels have been widely used in microelectromechanical systems (MEMS) and Bio‐MEMS devices. In this article, the equilibrium swelling/deswelling of the pH‐stimulus cylindrical hydrogel in the microchannel is studied and simulated by the meshless method. The multi‐field coupling model, called multi‐effect‐coupling pH‐stimulus (MECpH) model, is presented and used to describe the chemical field, electric field, and the mechanical field involved in the problem. The partial differential equations (PDEs) describing these three fields are either nonlinear or coupled together. This multi‐field coupling and high nonlinear characteristics produce difficulties for the conventional numerical methods (e.g., the finite element method or the finite difference method), so an alternative—meshless method is developed to discretize the PDEs, and the efficient iteration technique is adopted to solve the nonlinear problem. The computational results for the swelling/deswelling diameter of the hydrogel under the different pH values are firstly compared with experimental results, and they have a good agreement. The influences of other parameters on the mechanical properties of the hydrogel are also investigated in detail. It is shown that the multi‐field coupling model and the developed meshless method are efficient, stable, and accurate for simulation of the properties of the stimuli‐sensitive hydrogel. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 44: 326–337, 2006     

基于界面跟踪方法的汽蚀模型和算法的有效性验证

针对两相附着汽蚀流动机理,基于界面跟踪方法发展了新的汽蚀模型和算法。所发展的汽蚀模型和算法不仅考虑了液相／气相界面处的压力差,而且考虑了耦合Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程求解技术得到的流场压力梯度信息来迭代计算附着汽蚀形状。采用具有试验数据的半球形头部圆柱体汽蚀绕流作为算例来验证所提出的汽蚀模型和算法的有效性。采用不同的网格数和松弛因子数值验证了发展的汽蚀模型和算法的有效性。三种汽蚀数下的数值计算结果得到的压力系数分布与试验数据完全吻合。结果表明所提出的汽蚀模型和算法能够准确模拟出汽蚀发生点和汽蚀长度。     

液固流化床内床层动态特性的CFD模拟

在对液固流化床内流动特性进行理论分析的基础上，采用多相流CFD方法模拟了二维矩形流化床内水和玻璃球体系的流体动力学特性。实验结果表明，流体速度突变后，液固流化床从一个平衡状态向另一个平衡状态过渡。当液体速度减小时，床层表面及分隔界面的变化与理论模型预测一致；由于重力不稳定性的影响，当液体速度增大时，床层表面稳定上升但与时间不呈线性关系，且分隔界面难以分辨。进而膨胀后停留时间的长短对收缩过程的影响也可以忽略。尽管床层收缩时间明显小于实际膨胀时间，但是与预报的理想膨胀时间比较接近。模拟结果与前人的实验研究和理论分析相吻合，表明多相流CFD模拟可以很好地预测液固流化床的床层动态行为。