Lattice Boltzmann Simulation of Sedimentation of a Single Charged Elastic Dumbbell in a Newtonian Fluid

Based on the lattice Boltzmann method, the sedimentations of elastic dumbbells with different charges in a Newtonian fluid under the same and different initial conditions are simulated. Due to the polarizing effects, there are Coulomb forces exerted on the charged elastic dumbbells during their sedimentations, which change their original motions significantly. All of the numerical results show that, if the charged elastic dumbbells are released at offset-centreline positions with zero velocity and settle under gravity, they fall down vertically off the centreline and their orientations tend to be the horizontal finally, and the distances apart from the centreline increase with the increasing charges of the elastic dumbbells.     

用晶格玻尔兹曼方法研究螺旋波的产生机制和演化行为

采用五速正方晶格玻尔兹曼模型，由晶格玻尔兹曼方程推导得到了反应扩散方程.分析了Selkov反应扩散系统螺旋波的形成机制.零流边界条件下计算机数值模拟螺旋波的形成和破碎过程，发现Selkov反应扩散系统的失稳属于Doppler失稳.改变参数模拟系统的演化行为，发现不同的参数下系统可能到达三种不同的状态：均匀定态、混沌状态和螺旋波. 关键词： 晶格玻尔兹曼方法 螺旋波 计算机模拟     

用晶格玻尔兹曼方法进行空腔流虚拟实验

用晶格玻尔兹曼方法真实地再现了空腔流稳定流场的形成过程,将复杂系统模拟方法用于大学物理虚拟实验,有效地给学生创设了建构知识的学习环境,很好地解决了实验教学无法实施的问题。     

脉动流在分叉管中通栓效果的晶格玻尔兹曼方法研究

血栓引发的各种心血管疾病一直威胁着人们的健康. 在已经产生血栓的血管中, 脉动对于疏通血管有良好的作用. 由于血液的黏滞作用以及红细胞的惯性, 脉动流的频率会影响血管通栓的效果. 在分叉管模型中, 低压差的条件下, 由于另一畅通管子的导通作用减少了回流, 导致通栓效果不理想. 通过增大压差和提高脉动流的振幅, 降低畅通管子导通作用的影响, 研究脉动流在分叉管中的通栓效果. 研究发现, 脉动低频通栓效果好, 但是通栓需要的时间较长; 高频通栓时间短, 但是当频率高于一定值, 则通栓效果不明显. 细胞和管壁的摩察系数对通栓效果也有影响.     

用晶格玻尔兹曼方法研究颗粒在涡流中的运动

用晶格玻尔兹曼方法研究小颗粒在涡流中的运动.涡流由流经空腔的流体产生.用动量交换法和压力张量积分法计算颗粒在涡流中的运动轨迹、速度和角速度.最后用张量积分法计算两个不同半径的颗粒在涡流中的运动. 关键词： 晶格玻尔兹曼方法 涡流 颗粒     

Hemodynamics of aneurysm intervention with different stents

An ideal cerebral aneurysm model with different stent forms is established. By using the single-relaxation-time (SRT) lattice Boltzmann method (LBM) to solve the flow field, the blood flow characteristics in the aneurysm under different conditions are studied numerically. The intra-arterial stenting of saccular aneurysms at different Reynolds numbers and the feasibility of new stenting forms such as double stenting and variable-spacing stenting in the aneurysms are explored. The hemodynamic factors such as velocity distribution and wall shear stress (WSS) in the aneurysm are analyzed. Numerical results show that the risk of aneurysm rupture is mainly centralized at the right corner of the aneurysm. Intervention of stents in the aneurysm can effectively reduce the intra-aneurysmal velocity and WSS, and decrease the danger of aneurysm rupture during strenuous exercise or emotional excitement. At the same time, the intervention of a double stent and the stent shape with a dense anterior part in the aneurysm has certain advantages in preventing aneurysm rupture. The intra-aneurysmal mean velocity reduction can reach 90.39% and 80.29% after the intervention of the double stent and the anterior densified stent respectively.     

试析多媒体技术在初中物理教学中的应用

多媒体技术是新时代的高科技产物,利用多媒体技术进行教学,可以丰富课堂内容,使枯燥无味的物理教学充满趣味性,从而让学生在轻松愉快的教学气氛中学习物理知识。因此,在初中物理教学中,合理应用多媒体技术,既可以完成新课标的教学任务,又满足了社会对综合性人才的需求。本文对多媒体技术在初中物理中的具体应用范围进行简要分析。     

生物组织的当量导热系数分析

导热对研究冷刀治疗的传热过程很重要.为了对冷刀治疗热过程有更好的理解,本文研究了生物组织的当量导热系数以及相关因素对当量导热系数的影响.将生物组织视为多孔介质,包括血管和正常组织两部分.建立了血管的分形模型,通过分形维的概念得到血管树的当量导热系数,采用盒计数法得到生物组织的当量导热系数.研究结果表明血管树的形状对组织的当量导热系数有很大的影响.     

三角波脉动流通栓的晶格玻尔兹曼方法模型

血液栓塞作为心血管疾病的一大诱因, 其形成机理及外部因素一直是医学、生物物理等领域专家关心的问题. 血栓的形成及其结构复杂多样, 大大增加了治愈血栓的难度. 脉动对于疏通血液栓塞有良好的作用, 而由于血液的黏滞作用以及红细胞的惯性, 脉动流的波形、振幅和频率都会影响通栓的效果. 本文主要基于晶格玻尔兹曼方法, 在栓塞的锥形管中, 用三角波脉动流进行通栓计算, 探索三角波脉动流的波形、压差、频率对血管通栓效果的影响. 计算发现, 低频低压条件下三角波脉动流通栓效果不明显, 而高频条件下通栓效果良好; 适当增加压差, 可以提高能通栓的三角波脉动流的频率.     

光开关分子在不同有机相变材料中光控热能的适用性研究

有机相变材料(PCMs)因其具有可逆性蓄放热特性、高能量密度、可选则的工作温度以及无相分离现象,在储能领域得到了广泛的研究和应用,但是无法实现能量的长效储存和可控热释放。偶氮苯分子作为一种光响应分子,可以通过分子结构的调控能够实现光控相变,同时储存光热和相变热。本文研究了2种不同接枝基团(AZO-A-14、AZO-O-14)的光开关分子在直链烷烃和脂肪酸相变材料中,以不同比例混合后的可控相变行为。结果显示,光开关分子更适用脂肪酸相变材料的相变温度控制,不同浓度情况均是如此。其原因在于脂肪酸分子极性较大,使得光开关分子在顺式的亚稳态状态下能更好的分散在其中,阻碍了其成核。另外,采用酯基接枝的光开关分子(AZO-A-14)自身的光控温差小于采用醚基接枝的光开关分子(AZO-O-14),而AZO-A-14掺杂于相变材料中形成的光控温差更大。进一步的,我们分别解耦了相变焓和光异构化焓。本研究为今后光控相变材料的改进、发展和应用提供了思路。