激光传输弧波初态的数值模拟

本利用有限元的方法求解1＋3D激光传输初态下的非线性Schrodinger方程。     

稳定分层流动中湍流统计特性和输运特性的数值研究

采用大涡模拟方法研究了上下两层温度不同的稳定分层湍流,主要对其中的湍流尺度特性、统计特性和湍流输运特性,以及标量场的时空演化进行了分析研究.研究结果表明:浮力尺度沿流动方向先增加然后趋于某个稳定值,剪切越强,浮力尺度越大;翻转尺度沿流向也是逐渐增大,剪切越强,翻转尺度越大;统计特性的分析发现,在较大的区域内温度脉动的平坦因子都偏离Gauss分布,强分层条件下温度脉动的统计特性与速度脉动的统计特性有较明显差别;湍流混合的过程开始于小尺度运动,最后扩展到大尺度运动.     

湍流边界层中固体小颗粒湍流运动的Lagrangian模型

给出了固体小颗粒在边界层中的Lagrangian运动方程,方程中包括受壁面影响的粘性阻力,Saffman升力及Magus升力等.使用频谱法,得到了颗粒响应流体的Lagrangian能谱的表达式,使用这些结果研究了各种响应特性.本文的结果清楚地表明了固体个颗粒在湍流扩散过程中,其湍流扩散是可能大于流体的.     

带有横向射流的三维超声速湍流流场分析

应用显式的五阶WENO格式,结合k-ε湍流模型,求解三维Favre平均N-S方程,计算了从方孔横向喷出的声速气流与马赫数为30的超声速气流的干扰流场。结果表明,在射流上游,射流的阻碍使超声速气流产生分离,形成两个主要的回流区域,主回流导致在方孔射流两侧形成马蹄涡区域,射流下游存在低压区域,形成较小的回流以及一对螺旋形旋涡。     

直圆管突扩通道内宾汉流体湍流流场的数值研究

本文依据牛顿流体中建立的标准ｋ＿ε湍流模型这一基本思想，考虑宾汉流体的本构方程，建立了适用于求解宾汉流体湍流流动的控制方程·采用压力修正算法，实现了宾汉流体速度场与压力场的关联·在理论研究基础上，对直圆管突扩通道内宾汉流体湍流流动进行了数值研究，并探讨了直圆管突扩通道内宾汉流体湍流流动机理·     

圆管纤维悬浮湍流场中粒子运动的研究

利用从细长体理论出发得到的三维分段积分法和湍流简化方法模拟了大量纤维粒子在圆管湍流内的运动．统计了不同Re数下计算区域内的纤维的取向分布,计算结果与实验结果基本吻合,结果表明湍流的脉动速度导致纤维取向趋于无序,且随着Re数的增加,纤维取向的分布越来越趋于均匀．其后又考虑了纤维速度和角速度的脉动,二者都充分体现了流体速度脉动的影响,且纤维速度的脉动在流向上的强度大于横向,而其角速度的脉动在流向上的强度小于横向．最后统计了纤维在管道截面上的位置分布,说明Re数的增加加速了纤维在管道截面上的位置扩散．     

基于首次积分法对修正BBM方程的精确解的研究

基于首次积分理论,分析了两类修正的BBM方程的行波解,得到了它们的一些新解.     

纤维悬浮剪切湍流中纤维旋转扩散系数的理论研究

对纤维悬浮剪切湍流中纤维旋转扩散系数进行了理论研究．首先建立了流场不同脉动速度梯度间的相关矩函数,然后推导出了纤维旋转扩散系数的表达式,该表达式依赖于特征长度、时间、速度和一个与壁面作用相关的无量纲参数．得到的纤维旋转扩散系数可以应用于非均匀和非各向同性的湍流场,此外还可以推广到三维湍流场,因而为纤维悬浮湍流场的研究提供了理论基础．     

超声速流场中6自由度物体运动的模拟研究

物体在流场中自由运动的模拟有很广泛的应用,文章描述计算6自由度(6DOF)刚体在超声速流场中自由运动的一种方法.流体部分求解LES方程,亚网格模型为拉伸涡模型.激波和刚体边界周围区域采用迎风型WENO格式,湍流区域采用低数值耗散的TCD格式.时间推进采用三阶的SSP R-K法.刚体采用6自由度模型,刚体姿态用四元数来表示,控制方程为常微分方程,采用四阶Runge-Kutta法求解.文章给出若干算例来验证程序的有效性,结果理想.     

两层流体系统中含有悬浮粒子无平均剪切湍流混合层的增长

本文对两层流体系统中含有粒子的无平均剪切湍流混合层的增长(扩散)行为,进行了实验研究和理论分析,并提出一个估计湍流混合层扩散速率的理论方法,即势能模型。这种模型还包含了纯两层流体的湍流扩散的结果。实验结果与该模型符合很好。混合层中含有粒子时扩散距离D随时间t的变化、无因次扩散速率E与Richardson数及Ri₁的关系均与纯两层流体的相同,但还与初始体积浓度(?)₀有关,D和E分别以的负1/5和负1次幂变化。     

两相流中柱状固粒对流体湍动特性影响的研究

对含柱状固粒的两相流场,建立了包含柱状固粒对流场影响的流体脉动速度方程,在求解脉动速度方程的基础上,经平均得到流体的湍流强度和雷诺应力.将该方法用于槽流湍流场的求解,并与单相流实验结果进行了比较.计算中变化柱状固粒的参数,给出了固粒的体积分数、长径比、松驰时间对流场湍动特性的影响,说明粒子对流场的湍动特性起着抑制作用,其抑制的程度与粒子的体积分数、长径比成正比,与粒子的松弛时间成反比.     

Remarks on the Born approximation and the Factorization Method

In this paper, we compare the far-field operators for the full nonlinear inverse scattering problem with the Born approximation as its linearization. The Factorization Method shows that both operators share the same behavior with respect to illposedness of the inverse problem. The results are derived for acoustic and electromagnetic scattering problems and the corresponding problem in electrical impedance tomography.     

The use of the linear sampling method for obtaining super-resolution effects in Born approximation

A two-step reconstruction scheme is introduced to solve fixed frequency inverse scattering problems in Born approximation conditions. The aim of the approach is to achieve super-resolution effects by constraining the inversion method to exploit some a priori knowledge on the scatterer. Therefore, the first step is to apply the linear sampling method to the far-field data in order to obtain an estimate of the support of the inhomogeneity. The second step is to apply the projected Landweber method to the linearized scattering equation in order to obtain super-resolution effects via out-of-band extrapolation. The effectiveness of the approach, which has a rather wide applicability power, is tested in the case of a two-dimensional problem for some scatterers of simple geometry.     

On the Accuracy of the Galerkin Method for a Nonlinear Dynamic Beam Equation

The paper deals with the boundary value problem for a nonlinear integro‐differential equation modeling the dynamic state of the Timoshenko beam. To approximate the solution with respect to a spatial variable, the Galerkin method is used, the error of which is estimated. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种全速域的计算方法及其应用

针对原可压缩流动求解器不能用于低速不可压缩流动预测的缺点,采用预处理技术对控制方程特征系统、隐式求解方法进行修正,并采用预处理修正的AUSM+-up格式离散对流项.采用修正后的求解器对无粘鼓包流动、顶盖驱动粘性方腔流动以及Laval(拉瓦尔)喷管流动等算例进行数值仿真,并将数值仿真结果与基准解进行对比.结果表明将预处理技术应用于全速域流动问题的求解是可行的,经预处理修正后的求解器能够用于低速、亚音速、跨音速以及超音速流动问题的求解.     

用统一分析梁与有限节线法分析弹性薄壁截面构件

传统薄壁截面梁理论不仅与梁的长细比有关,还强烈地依赖于其横截面的形状和荷载的作用方式.为了解决任意长细比、任意形状弹性薄壁截面杆状类结构构件或结构体系受任意荷载作用的力学分析问题,提出了一种新的梁模型——统一分析梁,一种结构数值分析新方法——有限节线法.利用统一分析梁模型和有限节线法不仅可以分析任意弹性薄壁杆状类结构构件的力学行为,而且当问题的性质与传统梁理论的前提条件一致时,会得出同样精度的解答.算例计算结果证明了统一分析梁的合理性与有限节线法的正确性.     

变质量非线性非完整系统相对运动动力学方程的积分方法

本文给出积分变质量非线性非完整系统相对于非惯性系动力学方程的梯度法,单分量法和场方法。首先,将这类问题的动力学方程表示为正则形式和场方程形式;然后,分别用梯度法,单分量法和场方法积分相应常质量完整系统相对于惯性系的动力学方程,并加上非完整约束对初始条件的限制而得到变质量非线性非完整系统相对于非惯性系动力学方程的解。