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1.
陈耀慧  董祥瑞  陈志华  张辉  栗保明  范宝春 《物理学报》2014,63(3):34701-034701
在翼型上翼面壁面附近流场中形成的流向洛伦兹力,可提升翼型的升力减小阻力,然而制约其推广应用的主要瓶颈是极为低下的控制效率,为提高洛伦兹力的控制效率,需研究其控制机理.以翼型绕流的洛伦兹力控制为例,利用双时间步Roe格式及水槽对其进行数值及实验研究.结果表明:洛伦兹力的控制效果随着来流速度的增加而下降,升力增幅和阻力减幅与来流速度大小呈反比关系,但升力增加和阻力减小的规律不变,都是升力先急剧增加随后缓慢增加,而阻力先急剧减小然后再缓慢增加,基本原因为升力和阻力先受洛伦兹力推力的影响而分别增加和减小,随后洛伦兹力作用增加翼面壁面摩擦力,导致升力减小和阻力增加,流向洛伦兹力还导致翼型壁面压力下降,增加翼型升力和压差阻力;壁面摩擦力导致的升力降幅比壁面压力变化导致的升力增幅小,壁面压力变化起主导作用;洛伦兹力推力对阻力的降幅比压差阻力的增幅大,洛伦兹力推力起主导作用,因此阻力减小.  相似文献   
2.
基于磁流体动力学,本文通过数值模拟对不同磁场构型下轻质气柱界面Richtmyer-Meshkov不稳定性的演化过程进行了研究.结果显示:磁场对波系演化影响甚微,但能抑制界面不稳定性发展,且横向磁场抑制效果更好.无磁场时,界面形成涡串, SF_6射流穿过下游界面;有磁场时,界面光滑无涡串.其中,横向磁场下界面更光滑, SF_6射流不再穿过界面.此外,由于Richtmyer-Meshkov不稳定性的作用,磁力线在气柱界面发生扭曲,且上游界面处磁力线扭曲程度更大,产生强洛伦兹力,使涡量分层明显;下游界面处,纵向磁场产生的洛伦兹力较横向磁场更小,涡层之间相互干扰.最后,本文将动态模态分解用于界面不稳定性研究,发现:磁场作用下界面仍存在小涡,且纵向磁场下扰动更多.第一模态的稳定涡结构能反映主要流场信息,第二到第四模态下的小涡频率依次增加,且无磁场、纵向和横向磁场的同一模态下,小涡频率依次减小.因而磁场能抑制小涡频率,且横向磁场抑制效果更好.  相似文献   
3.
The rarefied effect of gas flow in microchannel is significant and cannot be well described by traditional hydrodynamic models. It has been known that discrete Boltzmann model(DBM) has the potential to investigate flows in a relatively wider range of Knudsen number because of its intrinsic kinetic nature inherited from Boltzmann equation.It is crucial to have a proper kinetic boundary condition for DBM to capture the velocity slip and the flow characteristics in the Knudsen layer. In this paper, we present a DBM combined with Maxwell-type boundary condition model for slip flow. The tangential momentum accommodation coefficient is introduced to implement a gas-surface interaction model.Both the velocity slip and the Knudsen layer under various Knudsen numbers and accommodation coefficients can be well described. Two kinds of slip flows, including Couette flow and Poiseuille flow, are simulated to verify the model.To dynamically compare results from different models, the relation between the definition of Knudsen number in hard sphere model and that in BGK model is clarified.  相似文献   
4.
激波在收缩管内的反射与聚焦会形成高温高压区,点燃可燃混合气并诱导爆轰,因此对爆轰发动机的点火具有重要意义。本文基于二维N-S方程,结合五阶WENO格式,对马赫数为6的正激波在三角形楔面内的反射与聚焦现象进行了数值研究。结果表明,楔面顶角的变化对激波的反射类型以及聚焦均有明显的影响:随着顶角的增加,激波的反射类型从马赫反射向过渡马赫反射和双马赫反射转变,且壁面上的前向射流更加明显;三波点第一次碰撞产生的高温高压区足够满足可燃混合气体的点火条件,且其温度与压力值随顶角的增加而增大;当激波在楔面上发生临界双马赫反射时,温度与压力达到最大;当顶角增加到一定值时,激波在楔面反射转变为常规反射,不会产生激波对碰,因而没有高温高压区。  相似文献   
5.
The characteristics of a uniform-shear flow over a circular cylinder are in- vestigated numerically by using the alternative-direction implicit (ADI) algorithm and a fast Fourier transform (FFT) one in the exponential-polar coordinates for Re = 150 and 0 ≤ K ≤ 0.46. The diagram of lift-drag phase, implying the detail information about the fluctuations of drag and lift as well as the flow patterns in the wake and fluctuating pres- sure on the cylinder surface, is used to describe the effects of the shear rate on the flow. Results show that the upper (or lower) closed curve of a phase diagram corresponds to the first (or second) half shedding cycle. The lift-drag phase diagram will move down-left with the increase of shear rate K such that the lift is exerted from the upper side to the lower side, and the drag on the first half shedding cycle is smaller than that on the second half.  相似文献   
6.
激波冲击R22重气柱所导致的射流与混合研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
沙莎  陈志华  薛大文 《物理学报》2013,62(14):144701-144701
基于大涡模拟, 结合五阶加权基本无振荡格式与沉浸边界法对激波自左向右与R22重气柱作用过程进行了数值模拟. 数值结果清晰地显示了激波诱导Richtmyer-Meshkov不稳定性所导致的重气柱变形过程, 并与Haas 和 Sturtevant 的实验结果符合. 另外, 结果还揭示了入射激波在气柱内右侧边界发生聚焦并诱导射流的过程, 以及在Kelvin-Helmhotz 次不稳定性作用下两个主涡滑移层形成次级涡的过程, 并分析了气柱变形过程中与周围空气的混合机理. 最后, 通过改变反射距离对反射激波与不同变形阶段的气柱的再次作用过程进行了研究. 结果表明: 当激波反射距离较长时, 反射激波与充分变形后的气柱作用, 使其在流向方向上进一步被压缩; 而当激波反射距离较短时, 反射激波会在气柱内发生马赫反射, 两个三波点附近产生两个高压区, 当其传播至气柱左侧边界时对气柱边界造成冲击加速, 诱导两道向左传播的反向射流. 关键词: Richtmyer-Meshkov不稳定性 R22重气柱 反射激波 射流  相似文献   
7.
In this paper, the electro-magnetic control of a cylinder wake in shear flow is investigated numerically. The effects of the shear rate and Lorentz force on the cylinder wake, the distribution of hydrodynamic force, and the drag/lift phase diagram are discussed in detail. It is revealed that Lorentz force can be classified into the field Lorentz force and the wall Lorentz force and they affect the drag and lift forces independently. The drag/lift phase diagram with a shape of "8" consists of two closed curves, which correspond to the halves of the shedding cycle dominated by the upper and lower vortices respectively. The free stream shear (K 〉 0) induces the diagram to move downward and leftward, so that the average lift force directs toward the downside. With the upper Lorentz force, the diagram moves downwards and to the right by the field Lorentz force, thus resulting in the drag increase and the lift reduction, whereas it moves upward and to the left by the wall Lorentz force, leading to the drag reduction and the lift increase. Finally the diagram is dominated by the wall Lorentz force, thus moving upward and leftward. Therefore the upper Lorentz force, which enhances the lift force, can be used to overcome the lift loss due to the free stream shear, which is also obtained in the experiment.  相似文献   
8.
PMMA纳米球的制备及其银膜包覆技术   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用无皂乳液聚合法制备了单分散、直径为170 nm左右的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米球, 然后利用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MATS)和3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)对PMMA纳米球进行表面改性, 在其表面包覆一层均匀的巯基, 通过巯基与银离子之间的相互作用, 使银在PMMA纳米球表面成核长大, 从而合成PMMA/Ag纳米球壳粒子. 通过扫描电子显微镜、投射电子显微镜和紫外-可见吸收光谱测试技术对产物性能进行了表征, 研究结果表明, 制备的PMMA/Ag纳米球壳粒子的分散性好、包覆均匀.  相似文献   
9.
本文主要证明一个具有光滑边界的紧黎曼流形,如果有非平凡解,则就等度量同构与双曲空间形式Hn(-1)={(x0,x1,.…,xn)∈Rn,1l(x0)2-n∑i=1(xi)2=1,x0>0}中1≤x0≤(1-c-2)-1/2的紧区域,这里D2ψ是ψ的Hessian与g是M上的黎曼度量.还证明关于上述方程的边值问题,只有混合边值问题,而且当c<-1时有解.  相似文献   
10.
Scheme for implementing quantum secret sharing via cavity QED   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
陈志华  林秀敏 《中国物理》2005,14(9):1821-1824
An experimentally feasible scheme for implementing quantum secret sharing via cavity quantum electrodynamics (QED) is proposed. The scheme requires the large detuning of the cavity field from the atomic transition, the cavity is only virtually excited, thus the requirement on the quality factor of the cavity is greatly loosened.  相似文献   
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