层流边界层方程式的一个变换和解法

本文对一般定常平面不可压缩层流边界层方程式提出了一种新的变换,从而使其变为一种新的形式。从所得方程式可以看出:任一边界层,其区别于其它边界层的特点,决定于出现在方程式中的“主函数”,还可证明:边界层某一截面处的速度剖面和摩擦应力因子等特性,决定于两个当地参数。本文据此提出了一个求定摩擦应力的简便方法,将摩擦应力的求定归结为“主曲线”的绘制,许多实例说明了所述方法的准确性、通用性和简便性。     

Curle边界层的一个新的级数解

本文以文献[4]所给出的变换为基础,导出了Curle边界层摩擦应力的一个新的级数解,和Blasius级数解相比,新级数有着较好的规律性和较快的收敛速度。本文根据已知项所提供的信息和分离点的特性,得出了级数通项的表达式。以这一通项估计余项,所得结果与Curle的准确解相当吻合。本文实际上以一个简明的实例,说明文献[4]所提出的变换将会给边界层的研究和计算带来一定的好处。     

高焓喷管层流边界层分析

本文导得了适用于高焓、高M数锥形喷管层流边界层排挤厚度δ~*、动量厚度θ和边界层厚度δ的简便计算公式.喷管喉部上游假设为平衡流,喉部下游视为化学与振动冻结流.δ~*和δ均表示为喷管几何参数、喷管喉部参数及喷管所求点无粘流参数的显函数形式而不是积分形式,因此特别适宜于此类喷管的工程设计.本公式计算结果与国外发表的风洞实验测试数据进行了比较(详见本文图2及表3),结果是令人满意的.     

热板层流边界层的着火问题

图1画出了一个温度为T_0的高温惰性热板,在它上面流过的可燃混气形成层流边界层,在x—x_i处可燃混气开始着火,本文将利用积分方程研究这一问题。     

层流边界层的有限差分计算

前言在解决边界层的问题时有两种方法,一种称为精确方法,对边界层基本微分方程(Prandtl方程)进行积分求解,另一种则称为近似方法,是从动量积分方程(Karman 方程)或能量积分方程来求解.在过去,用分析方法来解基本微分方程是颇困难而复杂的.Blasius 引入了速度剖面相似的假设使偏微分方程简化为常微分方...     

超音速／高超音速三维边界层的层流控制

根据可压缩黏性稳定性理论研究了壁面冷却和抽吸对超音速、高超音速三维边界层的层流控制作用。数值结果证明：壁面冷却对第一模式起稳定作用,对第二模式有不稳定作用;壁面抽吸对第一、二模式都起稳定作用;直到Me=7,导致绝热壁边界层转捩的始终是第一模式,Me≥6的冷却壁边界层则是第二模式对转捩起主导作用。壁面冷却能够推迟边界层转捩,但是和二维边界层相比壁面冷却对高速三维边界层的层流控制作用是很有限的。     

水平边界层层流对流中浮升力的作用

浮升力对水平边界层层流对流有两方面的作用,一方面使边界层内速度及温度分布产生畸变;另一方面直接影响了边界层流动的稳定性。 1.层流边界层方程组的近似求解 考虑了浮升力作用的水平边界层层流对流运动,可用下列积分方程组来描述     

圆管进口段层流边界层发展区的流动阻力

本文是文[1]的继续。文中,在直圆管具有平滑进口及流体是不可压縮的假定下,对圆管进口段层流边界层发展区的流动阻力与壁面摩擦阻力作了环状边界层的理论分析,提供了常物性情况下的简捷近似計算解;并对新的实验资料及其經驗綜合式作了分析和討論,証明这些数据与以前文献中所报导的結果实质上相互符合,而文献[4]所推荐的綜合式还没有最真实地反映出原始数据的规律性。     

超音速/高超音速三维边界层的层流控制基金项目

根据可压缩黏性稳定性理论研究了壁面冷却和抽吸对超音速、高超音速三维边界层的层流控制作用.数值结果证明壁面冷却对第一模式起稳定作用,对第二模式有不稳定作用;壁面抽吸对第一、二模式都起稳定作用;直到Me＝7,导致绝热壁边界层转捩的始终是第一模式,Me≥6的冷却壁边界层则是第二模式对转捩起主导作用.壁面冷却能够推迟边界层转捩,但是和二维边界层相比壁面冷却对高速三维边界层的层流控制作用是很有限的.     

层流翼型三维边界层横流驻波精确测量方法研究

后掠机翼的层流控制对于气动减阻有着重要的意义,同时也是非常复杂的研究课题.而对横流驻波的研究是实现层流翼型的一个关健.为此,本文分析并研究了在低湍流度风洞中,采用热线风速仪(CTA)与表面升华法相结合研究由横流不稳定性产生的驻波及其对转捩影响的实验技术,阐述了该实验中架设热线测量系统与升华法表面喷涂的相关技术与细节.实...     

大气边界层流场的模拟与大气边界层风洞

动态风荷载测试数据的可靠性依赖于大气边界层流场的正确模拟。本文根据作者在ＦＤ－４大气边界层风洞中,进行大气边界层流场调试时,就如何准确模拟自然风的四个参数方面所积累经验的总结。     

碟式离心机层流边界层方程的对称性和不变解

为运用边界层理论进行碟式离心机的碟片型线设计,首先对于碟式离心机内部多个碟片浅层固液两相界面流动模型,从流体力学基本的N-S方程组出发,得出碟片间隙斜窄流二维层流边界层方程;其次,采用李群演绎算法,推导出系统偏微分方程组允许的无穷小对称和不变解,更重要的是给出了其详细的解析表达式和有关性质。结果发现,碟式离心机层流边界层厚度与碟片结构(如碟片尺寸和间距、转速)以及流体物性(如液相粘性系数)密切相关。本文研究为考虑边界和初始条件的流场边界层精确解析解提供了有效途径,也为边界层分离控制模型的各种数值算法提供了验证。     

有质量引射和化学反应的层流边界层热流

为了简化有质量引射和化学反应的边界层问题,首先求得了一个普适的计量公式.以化学平衡为例做了分析.计算结果和实验~[5]比较一致,引射量为零时的有关数据与文献[4]的结果符合良好.最后指出,随着放热反应能力的增加,Le数对热流的影响减弱.     

抽吸和压力梯度在层流边界层转捩过程中的作用

用空间模式的二次稳定性理论研究了抽吸和压力梯度对边界层三维亚谐扰动流动稳定性的影响．数值结果表明，固体边界上的抽吸有明显的层流控制作用，逆压梯度则有较强的不稳定作用．     

含灰气体激波管侧壁层流边界层流动特征

水文采用数值方法求解含灰气体激波管中侧壁层流边界层,揭示了这类流动中呈现的三个特征不同的区域.为了研究两相边界层的发展,本文构造了一个包括六点和四点格式的隐式有限差分程序,引进了适当描述气固两相间相互作用的非斯托克斯关系,并分别给出了气体和粒子的速度与温度剖面。此外,文中还讨论了激波管压力比、粒子载荷比和粒子尺寸对侧壁边界层流动特性的影响。     

抽吸和压力梯度在层流边界层转捩过程中的作用

用空间模式的二次稳定性理论研究了抽吸和压力梯度对边界层三维亚谐扰动流动稳定性的影响．数值结果表明，固体边界上的抽吸有明显的层流控制作用，逆压梯度则有较强的不稳定作用．     

含灰气体绕半无限平板流动的层流边界层

本文直接把正则扰动理论应用于含灰气体边界层方程,得到了平板前缘和下游的级数解。所得的级数解的系数满足一系列常微分方程,文章分析了这些方程的耦合性质以及求解上的困难,并对一些情况以图表形式给出了级数解;利用这些图表能方便地求出含灰气体在平板表面产生的摩擦和热流.由于选择了合理的松弛长度和粘性系数规律,本文克服了前人求解上的缺陷,应用范围更为广泛。同时,本文在数学上给出了求解两重耦合常微分方程组两点边值问题的一种数值方法。     

KdV-Burgers方程的级数解

给出ＫｄＶ－Ｂｕｒｇｅｒｓ方程的有界行波解的精确级数解,采用Ａｄｏｍｉａｎ算子分解法分别求行二个区域ζ〈０和ζ〉０的级数解,然后利用对接连续条件构成整体级数解。所得级数解能精确满足对接连续条件,并由此得到确定级数的系数递推公式,无需解非红性高阶代数方程组。与某些精确解及其它方法比较,计算简捷具在对接点处是收剑的。对某些非线性波动现象的研究,可作为计算和分析的数学依据。     

表面有吸吮的旋转圆盘上的层流边界层问题的新解法

本文用文献[3]的摄动法求解有吸吮的旋转圆盘上的层流边界层方程.传统地方法是把边界层方程中的非线性项按边界层的厚度平均.按照本文的方法得到的计算摩擦力矩系数的公式(4.4)十分简单、与传统方法得到的相应公式相比较,当吸吮参量甚大时,二者十分符合.     

时变动力学的Legendre级数解

时变动力学问题可归纳为一含时变系数微分方程组.该文用状态空间方程,结合Legendre级数展开及Legendre积分算子矩阵,提出一种分析时变动力学系统的方法,给出解的一般表达式,从而为有效解决时变力学问题打下理论基础,有助于时变科学的深入研究.