侧向加热腔体中的多圈型对流斑图

基于流体力学方程组的数值模拟,研究了倾角θ=90°时侧向加热的大高宽比腔体中的对流斑图.对于Prandtl数Pr=6.99的流体,在相对Rayleigh数2≤Ra r≤25的范围内,腔体中发生的是单圈型对流斑图.对于Pr=0.0272的流体,取Ra r=13.9,随着计算时间的发展,腔体中由最初的单圈型对流斑图过渡到多圈型对流斑图,这是出现在侧向加热大高宽比腔体中的新型对流斑图.对不同Ra r情况的计算结果表明,Ra r对对流斑图的形成存在明显的影响.当Ra r≤4.4时是单圈型对流滚动;当Ra r=8.9~11.1时是过渡状态;当Ra r≥13.9时是多圈型对流滚动.对流最大振幅和Nusselt数Nu随着相对Rayleigh数的增加而增加.该对流斑图与Pr=6.99时对流斑图的比较说明,对流斑图的形成依赖于Prandtl数.     

临界 h 棱连通图的最大棱数及其极值图

对于给定的正整数 p 和 h,p≥h+1且 h≥4,本文给出了 p 阶临界 h棱连通图的最大棱数并且确定了所有达到最大棱数的 p 阶临界 h 棱连通图.     

水平来流对扰动成长和对流周期性的影响

对Pr=0.0272的纯流体在矩形腔体外加水平来流时,进行二维流体力学基本方程组的数值模拟.研究了该纯流体Rayleigh-Benard对流的一维行波斑图的成长及时空的演化.发现对流成长过程可以划分为3个阶段,即对流发展、对流指数成长和周期变化。在对流指数成长阶段对不同相对Rayleigh(瑞利)数Ra_r的最大垂直流速场随时间变化的情况进行分析,获得了最大垂直流速场指数成长阶段的线性成长率γ_m和相对Rayleigh数Ra_r的关系公式.研究了行波周期受水平来流Reynolds(雷诺)数的影响,揭示了行波对流周期性及其对水平来流Reynolds数的依赖性.     

关于图的子着色

本文主要讨论了子色唯一图的结构，并给出了唯一k-子色图、最大子色图的边临界子色图的特征．     

一种新的混合流体对流竖向镜面对称对传波斑图

利用SIMPLE算法对混合流体对流的流体力学基本方程组进行了数值模拟,在混合流体分离比ψ=－0.6和矩形腔体长高比Γ=20的情况下,首次发现了一种新的竖向镜面对称对传波斑图,并初步探讨了它的动力学特性.竖向镜面对称对传波斑图的中心为驻波,随着时间的发展驻波的波长伸长.当波长增加到某个临界值时,一个滚动分裂成两个滚动,在这两个滚动之间产生一个具有180°相位差的新滚动.位于中心线上的滚动只有相位的突变及其波长的压缩或者伸长,没有对流滚动的移动,在它的两侧是向左右传播的对流滚动.驻波两次相位突变形成一个周期,驻波周期随着相对Rayleigh(瑞利)数Ra_r的增加而增加.这种对流结构存在于相对Rayleigh数Ra_r∈(3.6,4.3]的范围.当相对Rayleigh数Ra_r≤3.6时,系统出现具有缺陷的行波斑图;当Ra_r>4.3时系统过渡到行波斑图.说明竖向镜面对称对传波斑图是存在于具有缺陷的行波斑图和行波斑图之间的一种稳定的对流斑图.     

二维Lengyel-Epstein模型的六边形斑图

从局部分支的观点讨论2维Lengyel-Epstein模型的非常数正平衡态问题. 首先, 当区域为矩形时用局部分支定理构造六边形平衡态斑图; 其次, 在分支点附近确定分支方向.     

光折变振荡器中的横向耦合及斑图动力学

光折变振荡器中存在复杂多样的时空现象. 从理论上研究了弱场条件下横向耦合在其中的影响, 并结合数值模拟的方法系统地研究了多个横向模式在不同情况下光学斑图稳定的条件, 以及模式处于简并或准简并时, 系统从周期变化进入时空混沌的途径.     

一个图的匹配数条件

设G是一个简单图,在图G中任意一个最大匹配的基数叫做G的匹配数,记作v(G),在这篇文章中我们获得了下面的结果,(1)设G是连通的和不完全的,则对于x,y∈v(G)和xyE(G),v(G-{x,y}=v(G)-1的充分必要条件是(a)G[A(G)]是完全的和A(G)的每一个点和C(G)的每一个点相邻,(b)c(D(G))=|A(G)| 1,和(c)y∈D(G-x)对于x,y∈C(G)。(2)设G是连通的和不完全的,则v(G-{x,y})=v(G)-2对于x,y∈V(G)和xyE(G)的充分必要条件是GK_(n,n),其中n≥2。     

Allee效应下捕食模型的斑图研究

研究带有Allee效应的捕食-被捕食模型,利用线性分析和象平面分析获得Turing斑图产生的参数空间,采用数值模拟的方法得到不同的斑图结构,说明该模型具有丰富的动力学行为.研究发现被捕食者种群具有强Allee效应时,可诱导系统产生稳态斑图;由于加入Allee效应、平方项死亡率等非线性扰动项,在Turing空间外产生了斑图,因此可知一般通过线性分析得到的Turing区域是真实Turing区域的子区域.     

在微重力条件下无限长方柱中的自然对流*

为了研究在宇宙空间微重力环境中.自然对流对流体运动的影响,将变量展成Grashof的摄动级数,使用摄动理论将Navier-Stokes方程组简化成:关于温度T的Poisson方程,关于流函数ψ的非齐次biharmonic方程.选取一无限长封闭方柱体,假定在柱体边界上预先给定一种线性温度分布,使用数值计算方法求解上述简化方程组,得到各阶流函数和各阶温度值,进而详细地研究了方柱中流体的运动状况,分析和讨论了某些参数,如Grashof数和Prandtl数对流体运动的影响,最后将计算结果与由未简化方程推算的结果进行比较,证实近似方法正确地简化了复杂的流体运动过程,并且可以推广、运用到三维问题上.     

Investigation of Thermal Convection in an Inclined Narrow Cavity

In order to adapt to the rapid progress in fabricating and utilizing micro electromechanical systems, the investigation of the fluid behaviour in small volumes is of fundamental importance as far as heat and mass transfer are concerned. After the experimental exploration in a small vertical gap with a temperature gradient [1], subsequently the investigation of thermal convection in an inclined narrow cavity is followed experimentally. The gap volume is 6 × 24 × 17 mm³ with a width of 6 mm. Liquid crystal tracer particles are used for measuring the temperature and velocity distribution of the fluid. The measurement results are presented and discussed. (© 2008 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

对流方程的两个高精度差分格式

This paper gives two patterns of high exact difference in solving convection equation. The er-ror of cut section is to O( △t^2 △x^4 ).     

Solitary Roll Vortices in the Mixed Convection of a Vertical Fluid Layer

Some earlier experimental and numerical findings from convection in vertical channels suggest that localized convection rolls could play a role in the transition process of free or mixed convection. In the present work solitary convection roll vortices for a vertical fluid layer with stable stratification, differential shear and differentially heated side-walls have been obtained numerically for a fluid of unit Prandtl number. The solutions appear through saddle-node bifurcations and in certain parameter ranges they do also exist for linearly stable basic flow. (© 2009 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

平均温度分布随时间变化时的Bénard对流

本文假定上、下平板之间温差随时间按指数规律变化,研究当界于两平板之间流体层的平均温度分布随时间变化时的Bénard对流,文中将临界Rayleigh数当作时间的函数,并将其按小参数展开成级数。在时间远离零点时,得到临界Rayleigh数的一个近似到二阶的非常简单的表达式。     

Forced Oscillations of an Inclined Plane in an Exponentially-stratified Fluid

The linearized initial-value problem is considered when an inclinedplane, bounding a viscous stratified fluid, is set in oscillatorymotion along the line of greatest slope. The asymptotic solutionfor the induced flow is examined for large times, and an instability,caused by the background stratification, is found in the basiclinear velocity field.     

The Nonlinear Critical Layer in a Slightly Stratified Shear Flow

An attempt is made in this paper to extend the nonlinear critical layer analysis, as developed for homogeneous shear flows by Benney and Bergeron [1] and Davis [2], to the case of a stratified shear flow. Although the analysis is restricted to small values of the Richardson number evaluated at the edge of the critical layer, it is definitely shown that buoyancy leads to the formation within the critical layer region of thin velocity and thermal boundary layers which tend to reduce the local Richardson number. We suggest that this result has considerable relevance to the phenomenon of clear air turbulence. As in the homogeneous case, no phase change of the disturbance takes place across the nonlinear critical layer.