湍流相干结构机理研究（Ⅲ）——湍流拟序结构的统计及动力模型及 …

在文献「１」、「２」的启发下，本文建立一个零压梯度下，考虑局部产生以及外来扰动涡旋的壁湍流边界层大涡拟序结构的统计及动力学模型，在此基础上对充分发展的宽明渠流动中壁面附近的热扩散进行了数值模拟，建立了边界层拟序脉动速度和温度的数据库，发现了与速度快慢条相对应的高低温流条及其随时间的展向的摆动，数值模拟结果与前人的计算和实验结果吻合很好。     

FENE-P流体混合层中拟序结构的研究

采用FENE-P模型对高雷诺数下二维粘弹性混合过程中拟序结构的演变进行了数值研究.由于对聚合物应力场采用了适当的滤波措施,得到了较AH更宽参数范围内FENE-P流体混合层流场中拟序结构的运动特性,计算结果表明:在流场中加入聚合物,基波和次谐波的发展受到抑制,涡量扩散加强,减慢了配对时两涡核的旋转运动,这种影响随Weissenberg数的增大而减小,但却随参数b的增大而加强.另外,与相同溶液粘度下的牛顿流体相比,配对过程中涡量完全合并的时刻延迟了.     

二维气固两相混合层中固粒对流场影响的研究

采用双向耦合模型对含有固粒的二维气固两相混合层流场进行了研究。流场采用拟谱方法直接数值模拟,固粒采用颗粒-轨道模型,在考虑流场对固粒作用的同时,考虑固粒对流场的反作用。结果发现固粒的浓度和Stokes数对流场影响明显。固粒的作用使涡量扩散加快,并阻碍流场的变化,减弱了流场中拟序结构的强度,缩短涡的生存期;固粒在流场中的分布规律与单相耦合所得结果相似。     

粘弹性二阶流体混合层流场拟序结构的数值研究

本文用拟谱方法对随时间发展的二维粘弹性二阶流体混合层流场进行了直接数据值模拟,给出在高雷诺数和低Deborah数下大涡的卷起、配对和合并等过程,通过与相同雷诺数下牛顿流体的比较,揭示了弱粘弹性对混合层中大涡拟序结构演变的影响.     

湍流拟序结构与动力系统*

用动力系统描述湍流的主要困难是:如何建立无限维连续介质系统与低维动力系统的联系与确定湍流的空间结构.本文综述复杂系统低维描述的各种方法以及解决湍流问题的新途径.     

圆管入口段不可压缩层流流动的解析分析

从不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程出发,给出了在均匀来流条件下的圆管入口段层流流动中央区的速度分布及压力分布的解析解．     

纤维悬浮槽流空间模式稳定性分析

采用扰动的空间发展模式而非通常的时间发展模式,对含有悬浮纤维的槽流进行了线性稳定性分析。建立了适用于纤维悬浮流的稳定性方程并针对较大范围的流动Re数及扰动波角频率进行了数值求解。计算结果表明,纤维轴向抗拉伸力与流体惯性力之比H可以反映纤维对流动稳定性的影响。H增大使临界Re数升高,对应的扰动波数减小,扰动空间衰减率增加,扰动速度幅值的峰值降低,不稳定扰动区域缩小,长波扰动所受影响相对较大。纤维的存在抑制了流场的失稳。     

热扩散和电场对风沙流发展过程的影响

建立了描述在来流水平风场和由于地表热扩散产生的垂向风场联合作用下的风沙流发展过程的基本方程．通过定量分析表明:地表热扩散和风沙电场对风沙流发展过程的影响十分明显．在此基础上,给出地表热扩散和风沙电场对风沙流中的沙粒跃移轨迹、输沙率以及风沙流达到充分发展的时间等的影响规律．     

精确计算Bingham流体圆管层流压降及速度分布规律的新方法

Bingham(宾汉)模型情况下,多采用通用公式进行圆管层流压降的解析计算,即将Bingham模型本构方程代入粘性流体圆管层流流动通用公式进行计算,仅能得到压降的解析解.新方法结合Bingham流体本构方程与运动方程,建立有关力学平衡方程,并运用代数方程的根式解理论对圆管层流流动时的非线性方程进行求解,可直接求得Bingham流体圆管层流压降及速度流核区半径的解析解,进一步可求得圆管层流速度解析解;Bingham流体圆管层流速度的直接影响因素为流量、塑性粘度和屈服值,研究发现速度流核宽度与屈服值成正比,与流量及塑性粘度成反比,且流核的宽度越大,流核区的速度越小.     

张量封闭模型与三维取向分布对纤维悬浮槽流稳定性的影响

应用3种不同的纤维方向张量封闭模型,数值模拟了纤维悬浮槽流的流动稳定性问题,从而研究封闭模型和纤维的三维取向分布对稳定性分析的影响．结果发现,采用3种不同封闭模型所得到的流动稳定特性与纤维参数之间的关系是相同的,但采用三维混合封闭模型时,由于纤维的取向与流向的偏差程度较大,所以纤维对流动的不稳定性具有最强的抑制作用．而采用二维混合封闭模型时,由于纤维在平面取向条件下,其轴线整体上趋于呈流向排列,使得对流体的作用削弱,导致纤维对流动不稳定性抑制的作用最弱．     

等腰三角形管道进口段流动阻力研究

本文首先利用Л.В.Канторович变分方法求出了等腰三角形管道不可压缩流体层流完全发展段流动速度的变分解,并且给出了压力损失的理论计算值与实验值.继而,本文推求出适用于各种顶角的等腰三角形管道进口段流动的速度分布模型和附加压力损失系统以及进口段长度计算方法.并对两种顶角(2α=45.1°,60°)的等腰三角形管道进口段流动进行了具体计算和实验.本文的理论分析与其他作者的理论分析比较表明,本文的分析结果具有很高的精度和广泛的实用性,并与作者的实验结果吻合较好.     

Stability and bifurcation for periodic perturbations of the equilibrium of an oscillator with infinite or infinitesimal oscillation frequency

We consider small perturbations periodic in time of an oscillator whose restoring force has a leading term with exponent 3 or 1/3. The first case corresponds to oscillations with infinitesimal frequency and the second case to oscillations with infinite frequency. The smallness of the perturbation is determined both by the smallness of the considered neighborhood of the equilibrium point and by a small nonnegative parameter ε. For ε=0, the stability of the equilibrium point is studied. For ε>0, we find conditions for an invariant two-dimensional torus to branch off with “soft” or “rigid” loss of stability with loss index 1/2. Translated fromMatematicheskie Zametki, Vol. 65, No. 3, pp. 323–335, March, 1999.     

Existence and Nonlinear Stability of Stationary Solutions to the Viscous Two-Phase Flow Model in a Half Line

The outflow problem for the viscous two-phase flow model in a half line is investigated in the present paper. The existence and uniqueness of the stationary solution is shown for both supersonic state and sonic state at spatial far field, and the nonlinear time stability of the stationary solution is also established in the weighted Sobolev space with either the exponential time decay rate for supersonic flow or the algebraic time decay rate for sonic flow.     

机器人与其连带的安全装置构成的系统稳定性分析

本文用强连续算子半群理论证明了机器人与其连带的安全装置构成的系统存在唯一的非负动态依赖解 ,并表明在一定条件下 ,系统存在稳态正解 ,且系统的动态解在通常意义下 (空间范数意义下 )渐近收敛于稳态解