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11.
绕流是托卡马克装置中液态包层内常见的流动形态,对流场与热量分布有着重要的影响.本文通过直接数值模拟(DNS),研究了不同磁场强度下$Re=3900$的圆柱绕流,分析了磁场强度对于湍流尾迹的影响.无磁场情况下,直接数值模拟的结果与前人的实验及模拟结果吻合很好.圆柱下游的尾迹中,随着流向距离的增大, 流向速度剖面逐渐从U型进化呈V型, 并慢慢趋于平缓,这表明尾迹中的流动结构受圆柱影响逐渐减小.圆柱后方两侧的剪切层中,由于Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响,可以清晰地看到小尺度剪切层涡的脱落.通过对无磁场的计算结果施加流向磁场,本文计算了哈特曼数($Ha$)分别为20, 40和80的工况,以研究磁场效应对于湍流的影响.结果表明磁场较弱时,流动依然呈三维湍流状态.随着磁场增强, 近圆柱尾流区受磁场抑制明显,回流区被拉长,剪切层失稳位置向下游转移.圆柱后方的涡结构由于受到竖直方向洛伦兹力的挤压作用,随着哈特曼数的增加尾迹区域逐渐变窄.相比于无磁场情况的涡结构,由于磁场的耗散作用,相应的涡结构尺度变小.该研究不仅扩展了现有磁场下湍流运动的参数范围,对于液态包层的设计及安全运行同样具有重要的理论指导意义和工程应用价值. 相似文献
12.
A. M. Zenkour 《Archive of Applied Mechanics (Ingenieur Archiv)》2006,76(1-2):89-102
This paper presents accurate elastic solutions for the rotating variable-thickness and/or uniform-thickness orthotropic circular cylinders. The present circular cylinder may contain a uniform-thickness solid core of rigid or homogeneously isotropic material. Different cases of rotating cylinders of various cores are investigated. These cylinders include completely isotropic solid cylinder, uniform-thickness orthotropic cylinder containing an isotropic core, variable-thickness orthotropic cylinder containing an isotropic core, uniform-thickness orthotropic cylinder containing a rigid core, and variable-thickness orthotropic cylinder containing a rigid core. For all cases studied, exact elastic solutions are obtained and numerical results are presented. The results include the radial, hoop, and axial stresses and radial displacement of the five cylinder configurations. The distributions of displacement and stresses through the radial direction of the rotating cylinder are obtained and comparisons between different cases are made at the same angular velocity. 相似文献
13.
通过求解采用ALE方法描述的运动坐标系Navier-Stokes方程组,分析均匀来流下雷诺
数为150的静止和流向振荡的圆柱绕流. 主要研究了强迫振荡频率和较大振幅比
(A/D=0.3-1.2)对圆柱升力、阻力变化特性以及涡脱落模态的影响. 研究表
明,流向振荡圆柱绕流存在多种涡脱落模态,如对称S以及反对称A-I, A-III,
A-IV等多种形式;比较研究结果,拓展了各模态下对应的锁定区域,并将其分为5个
子区;A-I模态中圆柱受力较以前所知更复杂;通过分析计算结果,发现最大加速度
比Af_{c}^{2}/Df_{s0}^{2}可能是涡脱落模态(尤其是对称S模态)最有效的控制参数. 相似文献
14.
A thermoviscoelastic analysis of a three-phase composite cylinder is presented in this work. The solutions of the heat conduction and thermoelastic problem for three dissimilar media are derived based on the method of analytic continuation associated with the alternation technique. A rapidly convergent series solution for both the temperature and stress field, which is expressed in terms of an explicit general term of the corresponding homogeneous potential, is obtained in an elegant form. The hereditary integral in conjunction with the Kelvin–Maxwell model is applied to simulate the thermoviscoelastic properties while a thermorheologically simple material is considered. According to the correspondence principle, the Laplace transformed thermoviscoelastic solution is directly determined from the corresponding thermoelastic one. The real time solution can then be solved numerically by taking inverse Laplace transform. Finally, some typical examples of interfacial stresses are discussed. 相似文献
15.
圆柱尾流的绝对不稳定性 总被引:3,自引:0,他引:3
在水槽和低湍流度水洞中进行亚临界雷诺数圆柱尾流稳定性实验来流速度由零缓慢增长到一定值后保持不变,稳定足够长时间后,在流向某站位处给流场一个有限幅值的脉冲扰动,测量扰动前后相当长时间内下游尾流速度信号的变化情况当雷诺数处于高亚临界值时,未受扰动的尾流速度脉动很小,处于定常状态,但对近尾流进行脉冲扰动后,能够激发出不衰减的旋涡脱落发现扰动位置限制在圆柱后一定范围内才能有效,再往下游则扰动随时间衰减.说明圆柱近尾流中存在一个绝对不稳定区,在该区域内的扰动将在当地放大,经过复杂的演化,最后形成不衰减的旋涡脱落. 相似文献
16.
S. M. Drozdov 《Fluid Dynamics》2006,41(6):857-870
The problem of formation of spatially periodic structures on the frontal surface of a cylindrically blunted body set transversely in a hypersonic flow is studied. Within the framework of the model adopted, a possible mechanism of vortex structure generation on the frontal surface of the blunt body is proposed and confirmed by calculations; in this mechanism, the curved bow shock produces a vortex flow, while in its turn the vortex, which persists under weak dissipation, acts on the shock thus maintaining its curved shape. It is shown that the spatially periodic mode of hypersonic flow past a cylinder can exist in the case of a uniform incident flow and under homogeneous boundary conditions on the body surface. 相似文献
17.
18.
A. M. Lokoshchenko V. V. Nazarov 《Journal of Applied Mechanics and Technical Physics》2007,48(4):542-546
The problem of the long-term strength of an extended thick-walled tube containing a corrosive medium in the internal cavity
is solved. The diffusion of this medium into the tube material is analyzed. The diffusion equation is solved approximately
by introducing the diffusion front, and the error of the solution is estimated. The dependence of the time of fracture of
the tube on the variable tensile stress and the concentration of the medium filling the cavity is obtained.
__________
Translated from Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika, Vol. 48, No. 4, pp. 88–93, July–August, 2007. 相似文献
19.
本文提出的采用增量理论的分析模型和方法可以定量分析应变硬化、包辛格效应和材料机械性质随温度变化等因素对自增强厚壁圆筒中残余应力和操作应力分布的影响.厚壁圆筒看成由N个同轴薄壁圆筒套在一起组成的构件;采用包括弹性、塑性和温度应变的增量型本构关系和相容条件导出了自增强圆筒的基本方程;设计了计算机程序并给出了分析实例。分析结果表明,应变硬化会减小塑性区并降低残余应力;包辛格效应使反向屈服容易出现;温度升高将使残余应力和热应力松驰. 相似文献
20.
圆环形的压电材料器件在智能结构中得到了广泛的应用。本文推导了横观各向同性功能梯度压电材料圆环在内、外边界上给定位移和电势情况下的一般解。极化方向在圆环的半径方向,材料常数的梯度方向也设定在半径方向,并可表示为半径r的幂,本构关系为线性。然后推导了压电圆环外壁固定、接地,内壁沿垂向有一微小位移、电势分别为余弦分布和均匀分布的问题的精确解,并计算了该问题在这两种电势情况下产生的无量纲形式的径向和环向位移、电势、应力及电位移沿径向分布的数值结果。计算中考虑了不同的材料梯度,以及内壁的位移与电势的不同比例。 相似文献