一类多孔介质气流模型的正解

多孔介质气体流动模型是一类特殊的边值问题，一方面它具有奇异性，另一方面，其微分算子不具有比较性质．本文通过证明这类问题使某种极值原理成立，从而得出了正解的存在性．     

多孔介质中单相气体局部流动的均质化建模

该文研究了渐近均质法在单相气体渗流理论中的应用,开发了气体在孔隙尺度下流动的数学模型和数值方法.基于渐近均质法,建立了周期单元上描述周期性多孔结构孔隙尺度下单相气体流动的局部问题.讨论了局部问题的特殊数学性质和物理意义.利用一种基于对称性和反对称性扩展的简化方法,提出了求解局部问题的最小二乘有限元方法,克服了由于平均算子和周期性边界条件引起的数值困难.局部问题的求解能够获得单孔内速度和压力的精确分布,并且在仅知道孔隙几何形状的情况下评估多孔介质的渗透性.在局部问题的基础上,通过理论分析获得了微管中Poiseuille流动的解析解,验证了所提出的数学模型和数值算法.最后,考虑了一种三维周期性多孔结构,获得了单孔中气体局部流动的数值结果和多孔介质的渗透系数.     

非线性多孔介质流动模型问题的分歧

本文讨论一类多孔介质流动模型非线性边值问题．对这类问题以及广泛的一类算子方程，我们得到了渐近歧点的存在性     

双分散多孔介质圆形和圆环形通道内高速流动分析

基于双速度Brinkman-Darcy扩展流动模型,分析了高速流体在双分散多孔介质圆形和圆环形通道内的流动特征.双分散多孔介质裂纹相（f相）和多孔相（p相）流场相互耦合且本质上受四阶微分方程控制.采用正常模式降阶法将原控制方程化简为含两个中间变量的二阶解耦微分方程组,进而方便地推得f相和p相流场的速度分布解析解.不论圆形的还是圆环形的通道,两种结果均表明:两相流场的速度及其速度差随着Darcy数的提高而增大;但随着两相间动量传递程度的加强,两相流场呈现出相反的速度变化趋势,从而导致速度差变小.     

多孔介质可混溶流动问题的混合元与区域分裂特征差分格式

1 引 言 用区域分裂方法求微分方程的数值解,是近年来计算数学领域的—个新方法。这种方法通过分裂区域来减少所处理问题的规模,并实现并行计算,因此,特别适用于大范围的工程技术问题和数学物理问题。本文用这种方法处理平面可混溶不可压缩流动问题其中J=[0.T].u为Darcy速度,p为压力,c为浓度,k为渗透率,μ（c)为流体粘性,c为注入井给定浓度,q为外界源汇项,q~+=max{q,0}.φ为孔隙度。D为扩散矩阵,本文D与u无关。即仅考虑分子扩散,边条件可取为第一或第二类边条件。本文考虑第一类初边值问题     

并罐式无钟炉顶装料行为的离散元模拟及实验研究

通过离散元模拟和物理实验相结合的方法研究了并罐式无钟炉顶装料过程中颗粒的流动行为.结果表明:DEM模拟能很好地再现实验结果;料罐内部颗粒间力的分布不均匀,强力链主要分布在料罐下部和斜墙附近;料罐内颗粒流动为偏斜式漏斗流,可分为准呆滞区、流动加速区、两侧墙壁附近的剪切层,料罐内颗粒流动模式影响着颗粒的排放顺序,并进一步影响颗粒的下落轨迹及其在炉内的分布;颗粒流动轨迹受料罐出口闸门开度的影响,为保证稳定布料,应将闸门开度控制在合理的范围内;颗粒堆积过程中,堆尖位置随着料流落点位置而变化,堆尖半径大于落点半径.     

多孔介质中的粘性流体在径向伸展薄片间作磁流体动力学流动时的Dufour和Soret效应

在一个充满不可压缩、粘性、导电流体的多孔介质空间中,以两个无限伸展的薄片为边界,研究Dufour和Sorer数对其间二维磁流体动力学稳定流动的影响,数学分析是在有粘性耗散、Joule热和一级化学反应下进行.通过适当的变换,将动量、能量和浓度定律所表示的偏微分控制方程组,变换为常微分方程组.利用同伦分析法(HAM)求解该方程组,保证了级数解的收敛性.分析了显现参数对无量纲速度、温度和浓度场的影响,同时对表面摩擦因数、Nusselt数和Sherwood数的影响进行了分析.     

生物磁粘弹性流体的流动:应用动脉电磁过热评估血液的流动,癌症治疗进程

利用生物磁流体动力学(BFD)原理,在生物磁流体经由遭受磁场作用的多孔介质时,研究其流动的基本理论.所研究流体的磁化强度随温度而变化.流体被认为是非Newton流体,其流动由二阶梯度流体方程所控制,并考虑了流体的粘弹性效应.假设管道壁是能够伸展的,管壁表面的速度与到坐标原点的纵向距离成正比.首先将问题简化为包括7个参数的、耦合的非线性微分方程组的求解.将血液看作生物磁流体,并用上述方法分析,目的是计算某些血液的流动参数,并配以适当的数值方法,导数用差分格式近似.计算结果用图形给出,从而在磁场作用下,得到过热状态中关系血液的、血流动力学流动的理论预测.结果清楚地表明,在电磁过热治疗进程期间,磁偶极子对动脉中血液流动特征的影响起着重大作用.该研究引起了临床医学的关注,其结果有益于癌症病人采用电磁过热的治疗.     

粘性流体间夹有多孔介质时的非定常流动及其热传导

粘性流体间夹有多孔介质,流经壁面温度等温的水平管道时,研究其非定常振荡流动及其热传导问题.多孔介质中的流动采用Brinkman方程模型.通过集中非周期项和周期项,将偏微分的控制方程转化为常微分方程,并利用边界和界面条件,找到了每个区间的闭式解.数值计算了各种物理参数,如多孔性参数、频率参数、周期频率参数、粘度比、热传导系数比和Prandtl数,对速度和温度场的影响,并给出相应的图形.此外,导出了壁顶和壁底处的热传递率并用表格列出.     

多孔饱和矩形管中粘性随温度变化对熵产、热和流体流动的影响

研究了充填流体-饱和多孔介质的矩形管中,随温度变化的粘性对充分发展强迫对流的影响.采用Darcy流动模型并假设粘性-温度为倒线性关系.管壁视为均匀热通量,即Kays和Craw-ford称为的H边界条件.当流体粘性随温度升高而降低时,管壁的Nusselt数增大.求解速度和温度分布时,利用热力学第二定律求解了局部平均熵产率.根据Brinkman数、Péclet数、粘性变化数、无量纲管壁热通量和管道截面宽高比,给出了熵产率、Bejan数、传热不可逆性和流体流动不可逆性的表达式.这些表达式是该类问题参数研究的基础.可以看出,当管道截面宽高比的增大使熵产率减小时,方形管中流动产生的熵大于矩形管,这类似于Ratts和Raut研究的明流(clear flow)情况.