高阶谱元区域分解算法求解定常方腔驱动流

主要利用Jacobian-free的Newton-Krylov方法求解定常不可压缩Navier-Stokes方程,将基于高阶谱元法的区域分解Stokes算法的非定常时间推进步作为Newton迭代的预处理,回避了传统Newton方法Jacobian矩阵的显式装配,节省了程序内存,同时降低了Newton迭代线性系统的条件数,且没有非线性对流项的隐式求解,大大加快了收敛速度。对有分析解的Kovasznay流动的计算结果表明,本高阶谱元法在空间上有指数收敛的谱精度,且对定常解的Newton迭代是二次收敛的。本文模拟了二维方腔顶盖一致速度驱动流,同基准解符合得很好,表明本文方法是准确可靠的。本文还考虑了Re=800时方腔顶盖正弦速度驱动流,除得到已知的一个稳定对称解和一对稳定非对称解外,还获得了一对新的不稳定的非对称解。     

疏水缔合聚合物稳定乳状液的研究*

本文综述了近年来疏水缔合聚合物稳定乳状液的研究进展。论述了疏水缔合聚合物水溶液的性质,由于其较复杂的分子结构以及其分子主链上疏水基团的缔合作用,使其水溶液增稠的能力比小分子表面活性剂的增稠能力强的多。另外,对疏水缔合聚合物单独稳定乳状液的研究现状进行了介绍,其稳定乳状液的机理与小分子表面活性剂不同。同时讨论了疏水缔合聚合物与表面活性剂的相互作用,此类聚合物可与小分子表面活性剂通过静电和疏水缔合发生强烈的相互作用形成复合体系,并评述了其复配体系稳定乳状液的情况。最后总结了疏水缔合聚合物稳定乳状液的机理。     

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为避免用四阶紧致格式求解泊松方程所具有编程复杂和难以实现的困难,对 传统的五点二阶中心差分格式进行改进;通过增加对残差的校正计算,提出了一种新型具有 四阶精度的两步预估校正格式. 新格式虽需要增加一定的计算量,但它的格式精度高,边界 条件处理极简单,易于编程实现. 通过数值实验,结果证明上述格式的确具有易于编程和计 算精度高的优点. 预估校正格式很容易推广到其他复杂情形.     

带相反电荷胶体颗粒混和悬浮体的流变学性能

研究了带相反电荷的粘土颗粒和MMH(铝、镁混合金属氢氧化物)颗粒形成的混和悬浮体的流变学性能,考察了盐对混合体系流变学性能的影响.结果表明,当粘土质量分数为1%时,悬浮体为牛顿型流体;当质量分数升至2%时,悬浮体表现出固体的弹性响应;特定粘土含量的悬浮体中,随着MMH量的增加,混合体系的屈服值和弹性模量亦增加,表明凝胶结构增强.向混合体系中加入NaCl,弹性模量、屈服值和粘度等流变参数均降低.与单组分粘土悬浮体或MMH悬浮体相比,双组分混合体系的结构恢复很快.     

高阶谱元区域分解算法及其在流动稳定性中的应用

以无时间分裂误差的区域分解Stokes谱元算法为基础构建整体稳定性分析方法.用Jacobian-free的Inexact-Newton-Krylov算法求解不可压缩Navier-Stokes方程的定常解,将Stokes算法的时间推进步作为Newton迭代的预处理,在此基础上采用Arnoldi方法计算大规模特征值问题,对复杂流动进行稳定性分析,该方法能统一处理定常和非定常计算,没有时间分裂误差,无需显式构造Jacobian矩阵,可以减少内存使用,降低计算量,并加速迭代收敛.对有分析解的Kovasznay流动的计算表明,高阶谱元法具有指数收敛的谱精度.对亚临界方腔对称驱动流的各种定常解的计算及其稳定性分析验证了方法的可行性.     

单模大扰动的Richtmyer-Meshkov不稳定性

采用高精度的多介质Ghost-Fluid方法,对马赫数为1.15的激波分别作用于单模大扰动Air-CO2、Air-SF6、Air-N2和Air-He界面后的Richtmyer-Meshkov不稳定现象进行了数值研究,得到了不同时刻扰动界面的演化图像,给出了流场的密度等值线和密度纹影图,同实验结果吻合较好。给出了界面的扰动增长随时间变化的情况,并同理论模型进行了对比。对激波从轻气体进入重气体的情况,扰动增长可采用Sadot模型描述线性阶段和早期非线性阶段;对于弱激波同密度接近的气体界面的相互作用,线性阶段时间较长,可用线性模型描述。     

RICHTMYER-MESHKOV不稳定性的数值模拟

采用了自适应的非结构网格和基于有限体积法的二阶Godunov格式,数值模拟了在激波作用下两种不同密度流体的交界面的演化过程.着重讨论了Richtmyer Meshkov不稳定性以及斜压效应在交界面演化过程中的作用,并给出了交界面的扰动增长率.     

Numerical method for optimum motion of undulatory swimming plate in fluid flow

A numerical method for the optimum motion of an undulatory swimming plate is presented. The optimum problem is stated as minimizing the power input under the condition of fixed thrust. The problem is singular for the invisible modes, and therefore the commonly used Lagrange multiplier method cannot predict an optimum solution but just a saddle point. To eliminate the singularity, an additional amplitude inequality constraint is added to the problem. A numerical optimization code with a sequential quadratic programming method is used to solve the problem. The method is applied to several cases of the motion of two-dimensional and three-dimensional undulatory plates, and the optimum results are obtained.     

非离子表面活性剂水溶液中木素过氧化物酶催化氧化藜芦醇反应稳态动力学研究

研究表面活性剂缔合体系中木素模型化合物的生物降解机制具有重要意义。本文以黄孢原毛平革菌在一定条件下分泌出的木素过氧化物酶（LiP)为生物催化剂,用分光光度技术研究了非离子表面活性剂TritonX-100存在下水溶液中LiP催化氧化藜芦醇（VA）反应的动力学。结果表明,在TritonX-100水溶液中,LiP催化氧化VA反应遵循乒乓机。稳态动力学参数测定表明,TritonX-100对上述酶促反应的最大反应初速率及VA的米氏常数影响不大,但使过氧化氢的米氏常数下降近50％。依据不同Triton-100浓度下（远低于、接近于和远大于其临界胶束浓度）酶促反应的动力学参数和VA的疏水性指数,我们认为该结果是表面活性剂单体对酶蛋白分子的修饰所致。     

降凝剂与原油组分相互作用的影响因素及降凝剂发展

概述了含蜡原油中的蜡、胶质、沥青质、轻烃等有关组分与降凝剂的相互作用特点，及其对原油改性效果的影响。并结合降凝剂的改性原理，对降凝剂的发展进行了介绍。