高雷诺数双螺旋涡尾迹演化特性分析

螺旋状尾迹涡是直升机悬停旋翼流场的主导特征之一,其时空演化特性对旋翼气动性能具有重要影响.为了揭示悬停状态下旋翼尾迹涡的演化特征,对两桨叶刚性旋翼在高雷诺数悬停状态下的双螺旋状尾迹涡开展数值研究,采用基于流场特征的网格自适应技术,结合低耗散迎风/中心混合格式以及延迟脱体涡模拟方法对Caradonna-Tung旋翼在桨尖马赫数为0.439、桨尖雷诺数为1.92×10~6的悬停流场进行了高分辨率计算.基于欧拉和拉格朗日两种描述方法对计算结果进行了分析,揭示了双螺旋尾涡系统的演化特性:后缘尾涡面在桨尖附近的反向卷起及其与下游桨尖涡的相互作用是影响涡系稳定性以及涡-涡相互作用的重要因素;涡龄小于720°时,在固连于桨叶上的旋转坐标系中观察,涡系具有时空稳定性,涡管中心处轴向涡量随涡龄按照幂函数规律衰减.在固连于漩涡中心的局部极坐标系中,周向速度分布以及涡核半径随涡龄的变化与理论涡模型相符合,环量随涡龄的变化显示了漩涡的生长、平衡及耗散等演化阶段;模态分析结果表明,除点涡模态外,来流与点涡的复合模态在漩涡演化过程中对流动特征的转变有重要影响;涡系轴截面速度场的拉格朗日拟序结构直观地显示了漩涡场的时空演化过程,揭示了漩涡配对和共旋穿越等流动特征,同时也展示了后缘尾涡面卷起现象在漩涡演化过程中的作用.     

一种确定非线振子多个共存周期解的数值方法

提出一种简洁高效数值方法，用以确定周期激励下非线性振子的多个共存周期响应，这是一种基于Poincare映射和二维自治系统奇点分类的几何方法，可在Poincare栽面上得出多个周期运动的分布情况和类型，文中二个算例证实了该方法的有效性。     

抛体运动最大射程的概括性分析

利用拉格朗日乘子法推导并分析得出适合所有斜上抛运动情况的最大射程的条件公式和求最大射程的方法.     

热传导演示实验的改进

初中物理第二册热传导演示实验,是通过用酒精灯给金属捧A端加热,用凡士林粘的火柴自A端开始依次掉下来说明热沿着金属棒,由温度高的一端传导到温度低的一端的。在演示这个实验时,有些同学对实验现象产生的原因提出怀疑。他们认为火柴依次下落还可能是由酒精灯的灯火烤(即热辐射)引起的。因为离灯火近的地方比远的地     

一种确定非线性振子多个共存周期解的数值方法

提出一种简洁高效数值方法，用以确定周期激励下非线性振子的多个共存周期响应。这是一种基于Ｐｏｉｎｃａｒé映射和二维自治系统奇点分类的几何方法，可在Ｐｏｉｎｃａｒé截面上得出多个周期运动的分布情况和类型。文中二个算例证实了该方法的有效性。     

Suppression of ice nucleation in supercooled water under temperature gradients

Understanding the behaviours of ice nucleation in non-isothermal conditions is of great importance for the preparation and retention of supercooled water. Here ice nucleation in supercooled water under temperature gradients is analyzed thermodynamically based on classical nucleation theory (CNT). Given that the free energy barrier for nucleation is dependent on temperature, different from a uniform temperature usually used in CNT, an assumption of linear temperature distribution in the ice nucleus was made and taken into consideration in analysis. The critical radius of the ice nucleus for nucleation and the corresponding nucleation model in the presence of a temperature gradient were obtained. It is observed that the critical radius is determined not only by the degree of supercooling, the only dependence in CNT, but also by the temperature gradient and even the Young's contact angle. Effects of temperature gradient on the change in free energy, critical radius, nucleation barrier and nucleation rate with different contact angles and degrees of supercooling are illustrated successively. The results show that a temperature gradient will increase the nucleation barrier and decrease the nucleation rate, particularly in the cases of large contact angle and low degree of supercooling. In addition, there is a critical temperature gradient for a given degree of supercooling and contact angle, at the higher of which the nucleation can be suppressed completely.