DSM-LPDF两相湍流模型及旋流两相流动的模拟

本文由流体－颗粒速度的拉氏联合概率密度函数（ＰＤＦ）输运方程出发,用Ｓｉｍｏｎｉｎ建议的Ｌａｎｇｅｖｉｎ模型封闭颗粒所遇到流体瞬时速度的条件期望项,并用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法直接求解 ＰＤＦ输运方程,将其和求解流体雷诺应力方程模型的有限差分方法结合,建立了雷诺应力－拉氏ＰＤＦ（ＤＳＭ－ＬＰＤＦ,简称ＤＬ）两相湍流模型．用此模型模拟了旋流数为０．４７的突扩旋流气粒两相流动,并与文献中ＰＤＰＡ实验和用类似于单相流动湍流模型封闭方法的时平均统一二阶矩（ＵＳＭ）模型的预报进行了对比．     

k－ε－PDF两相湍流模型和台阶后方气粒两相流动的模拟

本文提出了两相湍流的ｋ－ε－ＰＤＦ模型。ＰＤＦ模型所得的湍流两相流动的统计平均方程，与雷诺时均方程有相似的形式，但ＰＤＦ模型可精确计算出颗粒相各方程的脉动关联项。本文将该模型用于预报台阶后方湍流两相流动，与ｋ－ε－ｋｐ模型相比，它可以更合理地预报出颗粒湍流的各向异性。     

用视密度加权平均二阶矩模型模拟旋流两相流动

本文用视密度加权平均代替时平均,建立了视密度加权平均的统一二阶矩两相湍流模型方程组（ＭＵＳＭ）,其中用体积分数代替了数密度,用颗粒驰豫时间作为封闭两相脉动速度关联方程耗散项的时间尺度,并引入了颗粒视在的气体速度脉动的输运方程。用ＭＵＳＭ模型模拟了旋流数为０．４７的气粒两相流动。并和实验结果及时间平均的ＵＳＭ模型的模拟结果进行了对照,两种模型均能较好地预报的两相的轴向和切向速度,轴向和切向脉动速度。此外,ＭＵＳＭ模型可以减少所用方程数,节省计算量。因此视密度加权平均的统一二阶矩两相湍流模型是一种对时间平均的统一二阶矩模型的改进,今后可以进一步扩大应用。     

湍流两相流动有燃烧颗粒相概率密度函数输运方程理论

由有燃烧的湍流气粒两相流动的瞬态方程和统计力学概率密度函数概念出发,推导了有燃烧颗粒相的质量－动量－能量联合概率密度函数（ＰＤＦ）输运方程,并对方程中条件期望项用梯度模拟概念进行了模拟封闭。封闭后的ＰＤＦ方程可作为建立颗粒拟流体模型方程和封闭二阶矩模型的基础,也可以通过Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ 法求解用以直接计算颗粒雷诺应力和湍流动能,以便和二阶 矩模型的结果相对照,改善二阶矩模型。     

炉内两相流动和煤粉燃烧的双流体-轨道模型

本文首次用双流体一轨道（连续介质－轨道ＣＴ）模型对大尺寸四角喷燃炉内气粒两相流动及煤粉燃烧进行了模拟。该模型基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程,对各子模型用ｋ－ε－ｋｐ两相湍流模型,ＥＢＵ－Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ湍流燃烧模型,煤粉颗粒的水分蒸发,热解挥发和焦炭燃烧的扩散－动力模型,ＤＯ（离散坐标）辐射模型。采用了将坐标扭转一定角度的方法减小入口射流和网格斜交造成的伪扩散。编制了ＬＥＡＧＡＰ－ＦＵＲＮＡＣＥ－３程序,分别对冷态模型炉内两相流动和大尺寸炉内三维两相流动和煤粉燃烧进行了模拟,并与颗粒轨道（ＳＴ）模型的模拟结果进行了对照。采用ＰＤＰＡ对冷态模型炉内气粒两相流场进行了测量。冷态两相流动的模拟与实验结果的对比表明ＣＴ模型的模拟结果和实验符合较好,ＳＴ模型所得颗粒浓度分布和实验山入较大。热态模拟的结果给出了两相速度,气相温度,组分浓度和壁面热流分布。模拟结果定性合理。模拟结果显示在出口处由于气流旋转,有一局部高温区存在。     

用统一二阶矩模型模拟强旋湍流气粒两相流动的初探

本文初步探索用统一二阶矩（USM）两相湍流模型及K-ε-kp模型预报旋流数为1.5的轴向-切向进风、轴向供粉的强旋气粒两相流动，预报结果与实验的对比表明，USM模型在预报强族流动两相时平均切向速度场上优于K-ε-Kp模型，并且能够合理地给出与实验定性一致的两相湍流脉动的各向异性．     

两相流气相湍流双时间尺度耗散模型

本文提出了两相流气相湍流变动的双时间尺度耗散模型,包括气相耗散率的双时间尺度耗散模型和两相速度关联的双时间尺度各向异性耗散模型。用所提出封闭模型模拟了旋流数为0.47的气粒两相流动,发现所提出的湍流变动模型对气相脉动速度的预报结果比原有的单时间尺度模型的预报结果有明显的改进,但是颗粒尾涡的作用仍然需要进一步研究。     

强旋气─粒两相湍流的统一二阶矩封闭模型

强旋气－粒两相流中两相的湍流均为强烈各向异性。本文由双流体模型出发，运用单相湍流的统计矩模拟方法建立了两相湍流的统一二阶矩封闭（ＵＳＭ）模型。这一模型是本文作者之一几年前提出的ｋ－ε－ｋｐ模型的发展，在此前已初具雏型，本文中进一步加以完善。ＵＳＭ模型正确反映了两相湍流的各向异性，并且更深刻地揭示了颗粒与流体的湍流相互作用的机理，是今后研究强旋气－粒湍流两相流动值得探讨的重要方向之一。     

基于拉氏概率密度的两相湍流二阶矩模型

用颗粒运动的拉氏分析和PDF方法,改进了颗粒相的二阶矩模型。由拉氏两相运动的随机微分方程出发,采用随机过程分析和信号分析法得到湍流两相流动的PDF输运方程,双流体模型方程和两相脉动速度相关的基本模式的封闭式,和用其它方法导出的方程与封闭式的结果一致,对封闭式作了重要的改进,在分析颗粒轨道上的流体湍流作用时间时,全面地引入拉氏分析的轨道穿越效应、惯性效应、连续效应和湍流的各向异性。     

下降管中稠密两相湍流的数值模拟

本文将统一二阶矩两相湍流模型和颗粒动力学理论结合,推导并封闭了稠密两相流考虑颗粒间碰撞的统一二阶矩两相湍流模型。该模型用颗粒动力学理论模拟颗粒之间的碰撞,用各向异性的统一二阶矩模型考虑气相和颗粒相的湍流脉动,并用输运方程描述气固两相湍流之间的相互作用。最后用该模型对下降管中的气粒两相流动进行了模拟,模拟所得的沿径向颗粒浓度分布和速度分布与实验吻合较好,预报结果也反应出了颗粒雷诺应力的各向异性。     

Duality relation for 32-vertex model on the triangular lattice

The duality relation is derived for a vertex model on the triangular lattice. Vertex configurations are limited to the 32 that have an odd number of incoming arrows, and vertex energies are invariant to rotations ofp/3 and reversal of all arrows. Special cases of the model include the triangular Ising model and Baxter's three-spin model, for each of which the duality relation gives the critical temperature.Research supported in part by NSF Grant No. 33535X.     

Fractional differential models for anomalous diffusion

In this study, we investigate three kinds of fractional differential models (distributed-order model, variable-order model and random-order model) for characterization of anomalous diffusion. The characteristics, physical advantages and potential applications of each model are highlighted. The numerical simulations also validate our analytical and comparison results. Furthermore, a generalized distributed-variable-order model and a more generalized distributed-variable-random-order model are proposed to combine the advantages of distributed-order model, variable-order model and random-order model.     

丙酮CO键在溶剂中频移变化的几种理论模型比较

测量了丙酮在16种溶剂中CO键的伸缩振动拉曼光谱,并且在Gaussian03程序下采用自恰反应场方法(SCRF)对丙酮在各种溶剂中的拉曼光谱进行了理论计算。用三种溶剂模型的电子给体-受体模型、Kirkwood模型和自恰反应场模型对实验结果进行了分析比较,结果表明Gutmann提出的电子给体-受体模型与实验结果符合的最好,而自恰反应场理论结果要好于Kirkwood模型。通过对三种模型的机理进行分析,得出给体-受体模型在解释电负性比较强的分子键振动光谱比较好,自恰反应场模型不但考虑了介电常数ε,而且考虑了分子大小、构型等因素的影响,模型复杂,计算量比较大,但是因为考虑的因素比较多,所以与实验结果也符合的比较好,而Kirkwood模型的主要参数为ε,模型简单,计算简便,能大致反映频移的趋势,说明介电常数是影响频移的一个主要因素。     

Symmetry Relations for the Six-Vertex Model

The exact solution of the asymmetric six-vertex model is cast in an algebraically simple form in which the extraction of physical quantities is transparent. This is used to derive a symmetry relation corresponding to the exchange of spatial x and y axes. As an application we study the field-induced phase transition of a two-dimensional analogue of spin ice, a frustrated Ising magnet.     

丙酮CO键在溶剂中频移变化的几种理论模型比较

测量了丙酮在16种溶剂中CO键的伸缩振动拉曼光谱,并且在Gaussian03程序下采用自恰反应场方法(SCRF)对丙酮在各种溶剂中的拉曼光谱进行了理论计算。用三种溶剂模型的电子给体-受体模型、Kirkwood模型和自恰反应场模型对实验结果进行了分析比较,结果表明Gutmann提出的电子给体-受体模型与实验结果符合的最好,而自恰反应场理论结果要好于Kirkwood模型。通过对三种模型的机理进行分析,得出给体-受体模型在解释电负性比较强的分子键振动光谱比较好,自恰反应场模型不但考虑了介电常数ε,而且考虑了分子大小、构型等因素的影响,模型复杂,计算量比较大,但是因为考虑的因素比较多,所以与实验结果也符合的比较好,而Kirkwood模型的主要参数为ε,模型简单,计算简便,能大致反映频移的趋势,说明介电常数是影响频移的一个主要因素。     

α decay energies and half-lives from a macroscopic-microscopic model

α decay energies of 323 heavy nuclei with Z≥82 are evaluated with a macroscopic-microscopic model.In this model,the macroscopic part is treated by the continuous medium model and the microscopic part consists of shell and pairing corrections based on the Nilsson potential.α decay half-lives are calculated by Viola-Seaborg formula.The results of α decay energies and half-lives are compared with experimental values and satisfactory agreement is found.The recoiling effect of the daughter nucleus on α decay half-life is also discussed.     

Nonintersecting string model and graphical approach: Equivalence with a Potts model

Using a graphical method we establish the exact equivalence of the partition function of aq-state nonintersecting string (NIS) model on an arbitrary planar, even-valenced, lattice with that of a q²-state Potts model on a related lattice. The NIS model considered in this paper is one in which the vertex weights are expressible as sums of those of basic vertex types, and the resulting Potts model generally has multispin interactions. For the square and Kagomé lattices this leads to the equivalence of a staggered NIS model with Potts models with anisotropic pair interactions, indicating that these NIS models have a first-order transition forq > 2. For the triangular lattice the NIS model turns out to be the five-vertex model of Wu and Lin and it relates to a Potts model with two- and three-site interactions. The most general model we discuss is an oriented NIS model which contains the six-vertex model and the NIS models of Stroganov and Schultz as special cases.     

一种新的可调频等离子体辐射源

本文介绍了一种频率连续可调的等离子体辐射源。它是利用波与相对论等离子体前沿相互作用产生多普勒频移来产生辐射的。针对ＴＥ波与圆波导内低密度等离子体前沿相互作用，本文推导了所产生的辐射脉冲的上移频率、反射效率、传输效率和脉冲长度等计算公式。     

Manothermosonication (MTS) treatment of apple-carrot juice blend for inactivation of Escherichia coli 0157:H7

This study was performed to evaluate the responses of Escherichia coli 0157:H7 inoculated in an apple-carrot blended juice to manothermosonication (MTS) treatments. The MTS treatments were conducted in a continuous-flow MTS system. The juice samples were exposed to ultrasound treatment at combinations of three temperatures (60, 50 and 40 °C) and three pressure levels (100, 200, and 300 kPa) for five residence times (15, 30, 45, 60, and 75 s). The results showed that higher treatment temperature (i.e. 60 °C) and hydrostatic pressure in the MTS system significantly enhanced the microbial reduction. A FDA mandated 5-log CFU/ml reduction of E. coli 0157:H7 for juice processing was achieved in 30 s for MTS treatment at 60 °C, in comparison to 60 s at 50 °C. The Weilbull and Log-logistic models provided the best fitting of the inactivation data for the MTS treatments. Extensive damage of E. coli 0157:H7 cells treated with MTS was observed on micro-images of scanning electron microscopy and transmission electron microscopy.