流经有热源多孔平板并伴有化学反应的传热传质混合对流MHD流动

对流经无限竖直多孔平板的不可压缩粘性导电流体,稳定的传热传质混合对流MHD流动问题,给出了精确解和数值解.假定均匀磁场横向作用于流动方向,考虑了感应磁场及其能量的粘性和磁性损耗.多孔平板有恒定的吸入速度并均匀地混入流动速度.用摄动技术和数值方法求解控制方程.得到了平板上速度场、温度场、感应磁场、表面摩擦力和传热率的分析表达式.相关参数取不同数值时,用图形表示出问题的数值结果.讨论了从平板到流体的Hartmann数、化学反应参数、磁场的Prandtl数,以及包括速度场、温度场、浓度场和感应磁场等其它参数的影响.可以发现,热源/汇或Eckert数的增大,极大地提高了流体的速度值.x-方向的感应磁场随着Hartmann数、磁场的Prandtl数、热源/汇和粘性耗散的增大而增大.但是,研究表明,随着破坏性化学反应(K0)的增大,流动速度、流体温度和感应磁场将减小.对色谱分析系统和材料加工的磁场控制,该研究在热离子反应堆模型、电磁感应、磁流体动力学传输现象中得到了应用.     

流过半无限竖直可渗透壁面时的磁流体动力学自由对流

研究不可压缩粘性导电流体,流过半无限竖直可渗透平板时,将其偏微分形式的流动和传热的基本控制方程,应用适当的相似变换,简化为非线性的常微分方程组．对两种抽吸参数:大的和小的抽吸参数,采用摄动法得到变换后方程的近似解．数值结果表明,随着磁场参数和抽吸参数的增大,任意点的速度场在减小;磁场参数的影响,引起热边界层厚度的增大;速度和温度场随着热汇参数的增大而减小．     

在有热源/热汇的竖直通道中作混合对流时的第3类边界条件

在竖向平行板通道中,研究粘性耗散和热源/热汇对充分发展的混合层状对流的影响.平板与外部流体进行了热交换,考虑了两种边界条件:与外部流体的参考温度相同的和不相同的.首先,数值地求解Brinkman数或Grashof数可以忽略的简单情况,然后,运用摄动级数法分析有热源/热汇存在时,浮力和粘性耗散对流动的组合影响,并证明摄动参数不大时是有效的.为了放宽摄动参数的使用条件,运用4阶Runge-Kutta打靶法,求解速度和温度场,对平板处的速度、温度、表面摩擦和Nusselt数进行数值讨论并绘出图形.     

等宽多孔介质壁面管道中磁流体的流动

研究等宽管道中,磁场、可渗透壁面、Darcy速度和滑动参数,对流体稳定流动的综合影响.假设管道中流动的流体是均匀的、不可压缩的Newton流体.利用Beavers-Joseph滑动边界条件,得到控制方程的解析解.详细地讨论了磁场、可渗透性、Darcy速度和滑动参数对轴向速度、滑动速度和剪应力的影响.可以看出,Hartmann数、Darcy速度、多孔参数和滑动参数,在改变流动方向,进而改变剪应力方面,起着至关重要的作用.     

具有壁面粗糙度的平行板微管道内三阶流体的电磁流动

研究了具有粗糙壁面的平行板微管道内三阶流体的电磁驱动流.假设两个壁面粗糙度的形状是相位差为0或π的小振幅正弦波形状.将洛伦兹力作为体积力,利用摄动法解析求出了速度和流率的近似解.通过数值计算,结果表明随着波数或非牛顿参数的增加,壁面粗糙度对三阶流体的阻力增加.随着Hartmann数的增加,壁面粗糙度对三阶流体的阻力减小.相位差为0的壁面粗糙度对流动的阻力大于相位差为π的粗糙度对流动的阻力.当波数或Hartmann数充分大时,壁面粗糙度的相位差变得不太重要.     

微通道周期流动电位势及电粘性效应

求解了双电层的Poisson-Boltzmann方程和流体运动的Navier-Stokes方程,得到在周期压差作用下,二维微通道的周期流动电位势,流动诱导电场和液体流动速度的解析解．量纲分析表明,流体电粘性力与以下3个参数有关:1) 电粘性数,它表示定常流动时,通道最大电粘性力与压力梯度的比;2) 形状函数,它表示电粘性力在通道横截面的分布形态; 3) 耦合系数,它表示电粘性力的振幅衰减特征和相位差．分析结果表明,微通道周期流动诱导电场、流动速度与频率Reynolds数有关．在频率Reynolds数小于1时,流动诱导电场随频率Reynolds数变化很慢．在频率Reynolds数大于1时,流动诱导电场随频率Reynolds数的增加快速衰减．在通道宽度与双电层厚度比值较小情况下,电粘性效应对周期流动速度和流动诱导电场有重要影响．     

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.     

四阶流体在一个倾斜有局部滑移的非对称通道中作有热交换的蠕动流

分析研究滑移和热交换对四阶流体作磁流体动力学蠕动流的影响.首先建立模型的控制方程,然后在长波长的假设下,采用标准的摄动法近似值求解;给出的解包括:流函数、速度、压力梯度、温度和热交换系数的显式表达式;分析了滑移参数增大时泵输送性质的变化,及其潴留现象.进而对所出现的变化参数,得到了温度分布曲线和热交换系数;讨论了这些参数对所考虑流动特性的影响;并与以往发表的无滑移情况相比较,结果基本一致.     

滑移和感应磁场对Johnson-Segalman流体蠕动传输的影响

存在感应磁场和滑移条件下,研究Johnson-Segalman(J-S)流体在平面通道中的蠕动流.通道中的流动认为是对称的,并在剪切应力项中考虑了速度的滑移条件.首先给出问题的数学公式,然后在长波长和低Reynolds数近似下,求解该方程组得到摄动解,确定沿管道截面的压力增量、轴向速度、微转动分量、流函数、磁力函数、轴向感应磁场和电流密度分布公式.导出了小数值Weis-senberg数时解的表达式,分析并勾画出诸流动物理量的有趣变化.     

非牛顿流体在偏心环空中轴向层流的摄动解

本文应用摄动方法研究了非牛顿流体在偏心环形空间中轴向层流的流动规律.文中以相对偏心度ε作为摄动参数,得到了其流场、极值速度、压力梯度等流动参数的一阶解.     

On a Continued Fraction Formula of Wall

We study the combinatorics of a continued fraction formula due to Wall. We also derive the orthogonality of little q-Jacobi polynomials from this formula, as Wall did for little q-Laguerre polynomials.     

以边框加固的承重预制墙

这承重预制墙,由一薄板及沿其周界有一加固用的框架所组成。当荷载作用于框架时,板的边界条件,既不是已知的力也不是已知的位移,在满足板的应力函数的双调和方程的基础上,以总的应变能为最小,来保证这两弹性体的位移协调。于是得到一组无穷联立方程,所得的结果表明这解法是有效的。     

Counting Shi Regions with a Fixed Separating Wall

Athanasiadis introduced separating walls for a region in the extended Shi arrangement and used them to generalize the Narayana numbers. In this paper, we fix a hyperplane in the extended Shi arrangement for type A and calculate the number of dominant regions which have the fixed hyperplane as a separating wall; that is, regions where the hyperplane supports a facet of the region and separates the region from the origin.     

Boundary Layer Flow near a Discontinuity in Wall Conditions

A numerical method for integration of the laminar boundary layerequations past a discontinuous chage in the boundary conditionsalong a flat palte is presented, together with some resultscomputed for slot-injection of fluid from the plate. The method,which is discussed in detail, is a two-region matching procedurethat follows very closely the mathematical development of thesolution near the singularity and seems capable of being adaptedto more general non-linear parabolic problems.     

通过求解输运方程计算壁面距离

壁面距离在当代湍流模化中仍然扮演着关键角色,然而苦于遍历计算壁面距离的高昂代价,该文考虑了求解偏微分方程的途径．基于Eikonal方程构造出类Euler形式的输运方程,这样,可以直接利用求解Euler和Navier-Stokes方程的CFD程序使用的高效数值格式和部分代码．基于北航的MI-CFD(CFD for missles)数值平台,详尽地介绍了该输运方程在直角坐标下的求解过程．使用隐式LUSGS时间推进和迎风空间离散,发现该方程具有鲁棒快速的收敛特性．为了保证精度,网格度量系数必须也迎风插值计算．讨论了初始条件和边界条件的特殊处理．成功应用该壁面距离求解方法计算了几个含1-1对应网格和重叠网格的复杂外形．     

A Note on the Impact of a Jet on a Porous Wall

The problem of determining the free surface of a jet of idealfluid which is incident on a porous wall is reconsidered. Considerationof the w and dw/dz hodograph planes reveals a curved boundarywhich cannot be conformally transformed onto a simple regionusing standard transformations. The use of a generalized Schwarz-Christoffeltransformation, however, enables this shape to be mapped ontoa half-plane and, when appropriate boundary conditions are applied,results in the free surface being described by an ordinary differentialequation. Numerical and asymptotic solutions to this equationare given and a comparison with previous results is made.