二维非饱和水流的全离散广义差分格式分析及其数值模拟

建立二维非饱和水流问题的全离散广义差分格式,讨论了全离散广义差分解的存在唯一性,并给出最优误差估计的证明．最后给出数值算例,验证方法的有效性.     

一个综合植被地表径流与饱和地下水流之间相互作用的数值模型

构建一个综合的数值模型,用来处理植被地表径流与饱和地下水流之间的相互作用问题.综合了早先提出的准三维植被地表径流模型,与二维饱和地下水流模型建立起该数值模型.植被地表水流模型被构建为,二维浅水方程(SWE)显式的有限体积解,耦合了Navier-Stokes方程(NSE)隐式的有限差分解,得到了竖向速度的分布.地下水流模型是以二维饱和地下水流方程(SGE)显式的有限体积解为基础构建.通过在连续方程中引入源-汇项,达到植被地表径流和地下水流之间的相互作用.单一的规则将2个解紧密地耦合在一起.最后,应用4个案例来验证本综合模型,结果是令人满意的.     

Gating of Water Flow Induced by Bending of a Carbon Nanotube

The ON-OFF state transition of the water transport induced by the structural bending of a carbon nanotube is studied by molecule dynamics simulation. The water permeation through a bent carbon nanotube shows excellent gating property with a threshold bending angle of about 14.6°. We also investigate the water density distribution inside the nanochannel to illustrate the mechanism.     

PIV系统水洞流场测量准确度与误差分析

为了改进粒子图像测速技术,分析限制PIV系统测量准确度的因素.利用PIV系统分析比较了水洞中无模型和圆球模型两种环境下的流场.6 m/s水速下,无模型流场测量PIV系统测量准确度优于1.3%.通过比较标准球模型流场理论值和测量结果,表明,所测量区域内大部分区域的测量准确度均优于2%,在球模型边界与靠近连接杆位置,误差达到6%~8%左右.对造成PIV测量误差的原因进行了探讨,为系统改进提供了参考.     

坠落物产生的射流

高能物理学家很快就能研究LHC的射流了，而荷兰屯特大学和西班牙塞维利亚大学的盖克尔（Stephan Gekle）和同事则在研究另一种射流——物体落入水中时溅射出的水流。主要因物体坠入水中后产生的空气腔崩溃，水在填补空气腔空间时向外、向上溅射。     

Experimental Study on Transitional Flow in a Circular Microtube

We investigate the characteristics of the transition from laminar to turbulent flow in the microtube with a diameter of 310μm. The microscopic particle image velocimetry is used to measure the water flow at Re =1600-2500 in the microtube. It is found that the flow transition occurs at Re=1600-1900, and the streamwise streaks and vortices appear in the transitional flow fields. These experimental observations provide a validation for the theoretical prediction of unstable travelling waves in pipe flow.     

水分布对蒸发式冷凝器传热传质的影响

蒸发式冷凝器具有节水、节能、结构紧凑等优点而在工业制冷等领域得到了广泛的应用.在蒸发式冷凝器性能测试实验平台基础上,测试了水流参数如喷淋密度和水温对蒸发式冷凝器传热传质性能的影响.结果表明,在满足最小喷淋密度后,喷淋密度对蒸发式冷凝器传热传质性能影响很小;在稳定的操作条件下,蒸发式冷凝器水盘中的水温可以保持恒定;循环冷却水水温降低1.1～2.0℃,在相同的操作条件下,蒸发式冷凝器传热传质系数可以分别提高7.2%～16.9%和34.5%～63.4%.     

二维非饱和土壤水分运动问题的半离散有限体积元模拟

本文利用基于重心对偶剖分的有限体积元法建立了二维非饱和土壤水分运动问题的数值逼近格式,讨论了离散有限体积元解的存在唯一性,并给出了最优误差估计的证明.最后给出数值算例,模拟结果表明,利用有限体积元格式来求解二维非饱和土壤水分运动问题是可靠的,且该格式具有稳定性和可实用性.     

气泡-水流两相流的激光多普勒法测量

为区分激光多普勒稀态两相流动测量中出现的流体相信号和颗粒(气泡、液滴)相信号,本文提出可见度和基座的复合判别法,并设计了专用的信号预处理器,此预处理器能将原始多普勒信号分为两路,分别代表两相,并可用计数型信号处理器测量每路的速度及其它统计量。使用本方案对矩形管道內低速气泡-水两相流的实验和测量表明,对两相的区分和测量是成功的。文中给出了两相速度、湍流度和气泡滑移速度的测量结果。