流体力学基本方程组(BEFM)的层次结构理论和简化Navier-Stokes方程组(SNSE)

本文从流场中空间和时间的尺度分析及流体力学基本方程组(BEFM)中诸项的量级分析出发,提出了BEFM的层次结构理论,表明:当特征雷诺数Re>l、且一坐标方向的长度尺度大于其它坐标方向的长度尺度吋,按照BEFM中诸项的量级关系,形成从Euler方程到 BEFM 和从边界层方程到 BEFM 的两支层次结构,文中以二维可压缩流动和不可压缩轴对称射流为例说明了两支层次结构的关系和特点,分析了诸层次方程组的特征、次特征(Subcharacteristics)以及它们的数学性质,并把诸层次方程组与已有的诸简化Navier-Stakes方程组(SNSE)作了对照比较。     

层流射流流动的简化Navier-Stokes方程(SNSE)解

本文利用十一种简化 Navier-Stokes 方程(SNSE) 求解已知Navier-Stokes(NS)方程准确解的层射流流动,表明:多数SNSE~([1-6])的解与NS方程的准确解不一致;少数SNSE~([7,8])的解与NS方程的准确解一致,文中在射流的喉部和拐点位置,给出几种SNSE解与准确解的相对偏差,并把粘性及惯性诸项加以定量比较,强调指出:按照边界层理论量级分析为Re~(1/2)和Re~1量级的惯性项以及Re~(-1/2)量级的粘性项具有重要影响;据此从力学角度论证了简化 NS 方程时,保留全部惯性项和合理取舍粘性项的必要性。     

Navier-Stokes方程组的数值解

Ⅰ.已有许多方法计算Navier-Stokes方程组,但很少能证明它的误差估计,其主要困难是难于处理非线性项和压力密度比。文献[3,4]曾采用人工状态方程计算,郭本瑜则结合[5]中的方法来计算,并证明了隐式格式的稳定性,但尚未证明此类显式格式的收敛性,亦未能由此推出P的收敛性。求解Navier-Stokes方程组的另一个方法是直接计算一个关于P的Poison方程,为方便计,仅以下列二维方程为例:     

简化Navier-Stokes方程组及其数学性质

本文对二绝简化Navier-stokes方程组作了定性分忻,作者认为当流动的切向速度分量u相似文献   

简化Navier-Stokes方程组及无粘和粘性边界层联合求解

简化N-S方程组具有抛物-双曲方程组的特性,对定常情况可用向前推进的计算方法,要比数值求解椭圆型完全N-S方程组简单得多;求解简化N-S方程组能够同时算出无粘外部流和粘性边界层流,理论上要比先算无粘流、然后再算粘性边界层流的常规方法     

双圆诱导不可压缩势流的几个精确解

Lagally(1929)给出了两个静止圆在均匀来流中的扰动速度势精确解。本文通过使用 Apollonius 保角变换,将两圆外部区域变为圆环内部区域,并在变换平面上用 Fo-urier 级数方法求解 Laplace 方程,从而得出双圆扰动势流的另外三个精确解。它们分别对应于静止流体中两圆膨胀(收缩)、沿连心线相向(相背)运动和垂直连心线反向运动(错动)所诱导的速势场。     

Navier-Stokes方程的相似解

综述了Navier-Stokes方程的相似解,表明几乎所有已知的非线性相似解都可以通过伸缩变换的方法得到.论述了相似解所需要满足的条件: 定常解下,速度或与坐标成正比或与坐标成反比; 非定常解的存在,还依赖于某些特殊的时间关系.      

Stability of Navier-Stokes Equation(Ⅰ)

ＳＴＡＢＩＬＩＴＹＯＦＮＡＶＩＥＲ－ＳＴＯＫＥＳＥＱＵＡＴＩＯＮ（Ⅰ）ＳｈｉＷｅｉ－ｈｕｉ（施惟慧）（ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＤｅｃ．１０，１９９３；ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｂｙＣｈｉｅｎＷｅｉ－ｚａ...     

Stability of Navier-Stokes Equation(Ⅱ)

ＳＴＡＢＩＬＩＴＹＯＦＮＡＶＩＥＲ－ＳＴＯＫＥＳＥＱＵＡＴＩＯＮ（ＩＩ）ＳｈｉＷｅｉ－ｈｕｉ（施惟慧）;ＦａｎｇＸｉａｏ－ｚｕｏ（方晓佐）（ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）,Ｓｈａｎｇｈａｉ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＤｅｃ．１１,１９９３;Ｃｏｍｍｕｎ...     

深梁的精确解

抛弃所有梁理论假设, 直接从平面应力理论, 导出深梁的状态方程, 求解了简支梁精确解, 并与有限元解进行比较, 结果吻合较好.     

应力偶流体的精确解

应力偶流体是一种粘性介质,其中悬浮着刚性的、随机排列的粒子,在科学和工程技术、医疗临床中具有广泛的应用背景和现实意义.本文采用逆方法研究并获得了应力偶流体的定常和非定常精确解.所得结果表明应力偶流体运动特性不仅依赖于物质粘性常数,而且强烈地依赖于应力偶流体特有的与固体颗粒尺度有关的物性常数.这些精确解为实验,数值以及渐近解的检验提供了借鉴和参考.     

平行平板间径向气流的Navier-Stokes方程的近似解

在印刷、机械、化学工业中使用的某些位移传感器以及真空控制技术中使用的膜式逻辑元件,常常遇到负压气流在平行平板间流动的状况。平板中心孔接负压气源,压力低,气流逆矢径朝中心方向流动。气流雷诺数用下式表示     

含3个分配点结构的弯矩分配公式法精确解

为了提高弯矩分配法的计算速度和精度,将弯矩分配传递的过程视为多个等比数列的运算过程. 在第一轮弯矩分配与传递结束后,可得出各个等比数列的首项和公比,并利用等比数列公式直接求和求得精确解.提出了含有3 个分配点结构的弯矩分配公式法,在弯矩传递中采用双向传递,并通过等比数列公式求精确解.以结构、载荷均不对称的两跨刚架为例,将手算与电算结果进行比较,验证了该方法求解的精确性和实用性.     

弹性力学方程组一般解的代数理论

弹性力学方程组一般解的研究已有悠久的历史,众所周知平面应力满足■其中δ_x、δ_y与τ_(xy)表示应力，△=■+ ...     

锥壳固有振动的精确解

本文从锥壳的Mushtari-Donnell型位移微分方程组出发,通过引入一个位移函数U(s,θ,τ)(在极限情况下,它将退化成对于圆柱壳引入的位移函数),将基本微分方程组化成为一个可解偏微分方程。这个方程的解用级数形式给出。     

粘弹性梁动态响应的精确解

研究了具有任意边界条件的粘弹性Timoabenko梁在任意外载作用下的动态响应．通过将外荷载和梁响应展开成不同频率、不同幅值的简谐波的迭加,将问题转化为关于空间坐标的二阶常系数常微分方程组,获得了问题的精确解,该解按一般积分型本构关系考虑了材料模型,分析计算了四种常见梁在分布荷载作用下的响应．     

粘弹性梁动态响应的精确解

研究了具有任意边界条件的粘弹性Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁在任意外载作用下的动态呼应，通过将外荷载和梁响应应展开成不同频率、不同幅值的简谐波的迭加，将问题转化为关于空间坐标的二阶常系数常微分方程组，获得了问题的精确解，该解按一般各分型本构关系考虑了材料模型，分析计算了四种常见梁在分布荷载作用下的响应。     

曲杆扭转理论的精确数值解

本文利用数字积分计算出了曲杆扭转时的定积分解,在此基础上归纳出了简化计算公式,比目前工程设计中所采用的公式的精确度有较大的提高. ...     

平行平板间径向气流的 Navier-Stokes 方程的新的近似解

文献[1]得到了两平行平板间径向气流的 Navier-Stokes 方程的近似解——迭代近似解和级数解。用迭代法求得压力二级近似解,与实验十分符合。本文指出,用М.Е.Щвец法亦可得到与文献完全相同的结果.如果用本文新提出的改进了的М.Е.Щвец法,则可得到比[1]更加精确(这主要反映在流速分布的规律上)的结果。文中指出,按照原М.Е.Щвец法,求一级近似解时,忽略的是一阶微量;而按本文新提出的改进了的М.Е.Щвец法,略去的是二阶微量,这就是本文结果较文献[1]的结果更加准确的理论根据。     

带2k个周期径向裂纹的圆形孔口问题的精确分析解

利用复变函数的方法,通过构造保角映射研究了带2k个周期径向裂纹的圆形孔洞的平面弹性问题,给出了裂纹尖端应力强度因子的解析解.并由此模拟出了十字裂纹,米字裂纹,带单裂纹、对称双裂纹、对称四裂纹、对称八裂纹的圆形孔洞,共点周期裂纹问题.