多孔介质内轴对称流动与相变传热过程的双倒易边界元数值模拟

本文将轴对称双倒易边界元方法拓展应用于数值模拟多孔介质内轴对称的流动与相变传热过程,得到了其内非稳态温度场、压力场和速度场,及相变界面时间推进图象。     

瞬态热传导问题的一种单纯边界元算法

给出了一种二维瞬态热传导问题的单纯边界元算法，它完全在边界上离散数值求解，通过数值算例验证表明该方法充分体现了边界元法的独特优点。     

生物力学中片流的边界元分析

用边界元方法^[1,2]研究了生物力学中肺毛细血管血液的流动,并对肺毛细血管的SFH模型,SFC模型进行了数值模拟,给出血液流动的速度场及血管壁上的面力分布和压力分布.对肺毛细管内皮细胞受的切应力,数值计算表明,正常情况下,在0~4.64×10^-5N/cm²之间,这与Dewey实验结果^[8](0~5×10^-5N/cm²)相一致,肺胞的形态将按使呼吸膜受切应力值最小为原则构形.同时,本文方法还可为数值分析心血管内的血液流动提供一种有效的数值方法,这对生物力学和医学工程是有价值的.     

三维寄生电阻电容直接边界元计算

应用直接边界元素法求解表征寄生电阻电容的混合边界条件拉普拉斯方程，处理角点法向电场间断是一个难点。作者曾提出了多重法向导数方法处理２－Ｄ角点处理，取得良好效果。     

变系数瞬态热传导问题边界元格式的特征正交分解降阶方法

提出了一种基于边界元法求解变系数瞬态热传导问题的特征正交分解(POD)降阶方法,重组并推导出变系数瞬态热传导问题适合降阶的边界元离散积分方程,建立了变系数瞬态热传导问题边界元格式的POD降阶模型,并用常数边界条件下建立的瞬态热传导问题的POD降阶模态,对光滑时变边界条件瞬态热传导问题进行降阶分析.首先,对一个变系数瞬态热传导问题,建立其边界域积分方程,并将域积分转换成边界积分;其次,离散并重组积分方程,获得可用于降阶分析的矩阵形式的时间微分方程组;最后,用POD模态矩阵对该时间微分方程组进行降阶处理,建立降阶模型并对其求解.数值算例验证了本文方法的正确性和有效性.研究表明:1)常数边界条件下建立的低阶POD模态矩阵,能够用来准确预测复杂光滑时变边界条件下的温度场结果;2)低阶模型的建立,解决了边界元法中采用时间差分推进技术求解大型时间微分方程组时求解速度慢、算法稳定性差的问题.     

分析半透明单晶生长传热过程的边界元方法

论文发展了一个能求解带相变运动界面非定常传热和非线性热物理特性问题的双倒易边界元方法。数值模拟了半透明单晶生长中热过程的一个例子。由于方法是纯边界积分方法,计算量与计算内存都大大减少。获得了单晶生长过程瞬态温度场分布和固液相界面形状时间推进的一些结果。     

分析金属熔滴快速凝固过程的双倒易边界元方法

本文发展了非线性边界条件相变传热过程的轴对称双倒易边界元方法,数值模拟了金属熔滴在快速冷却条件下的快速凝固过程。分别研究了在微重力落管和落塔中及喷射成形过程中金属熔滴的快速凝固过程,得到了过冷度,再辉时间,温度变化及相变界面随时间的变化等数值结果。     

基于Burton-Miller方程的轴对称结构声学边界元方法

提出了一种求取轴对称结构任意边界条件下声辐射特性的边界元方法。采用Burton和Miller改进型公式将高阶奇异项转化为弱奇异项之和,保证声辐射参数的唯一性,且计算简单精确。将结构表面声压与振速按照旋转轴角度进行Fourier级数展开,利用级数的正交性建立各项待定系数的求解公式;然后转化格林函数的法向偏导为切向偏导,方便直接计算各项积分,并将面积分公式表示为沿结构边界的线积分和沿旋转角度的积分;进一步采用二次等参单元离散结构边界线,建立声压与振速的关系矩阵,从而确定结构声辐射参数。以脉动球源和横向振动球源为例计算,与解析解和传统边界元法结果作对比,说明该方法的有效精确性。     

二维稳态热传导逆问题初步研究

在用有限控制体积法对二维稳态热传导问题进行成功数值模拟的基础上,首先介绍了处理二维稳态热传导逆问题的两种方法:灵敏度法和伴随方程法;然后分别用这两种方法对一典型的圆环域边界条件反演问题进行了计算,并就测量误差对反演结果的影响做了初步分析.结果表明,灵敏度法和伴随方程法都是求解二维稳态热传导逆问题的有效方法.     

微重力平行通道模拟热管融化起动过程的双倒易边界元分析

本文发展了一个双倒易边界元方法，成功地对微重力平行通道热管轴向截面模拟实验段的融化过程进行了数值模拟，给出了与实验可供比较的结果．     

两相混合材料瞬态导热系统模型偏微分方程组的一个显式解析解

1引言文献献[1]提出了研究两相混合材料瞬态导热过程的双根系统模型。两相系统瞬态导热时，应考虑垂直于主热流方向上的相间热交换，不能再用单相一线傅立叶导热定律描述。文献[1]给出的一个简化模型及其导热基本方程已为实验所证实是可用的。此简化模型的物理图景如图1其基本方程是一个二元两阶非齐次偏微分方程组．形式如下：式中下标1与2分别表示不同的相，T是温度，X与t分别代表几何与时间座标，l与k台观什务当量导执面积和当量导执系数。文献[1]认为方程组（1）得不到解析解，所以只考虑两相材料中的一相导热比较弱，可以忽略的情况（…     

非线性二维稳态导热反问题的一种新解法

1引言导热反问题，是指根据实验测得的物体表面或内部某些位置的温度值，通过求解导热微分方程，反推导致这一结果的原因。在数学上是一种不适定问题，求解结果对测量误差十分敏感，即使有较小的测量误差也会带来较大的影响。待定边界条件类型的导热反问题在工程和科学试验中有广泛的应用背景。许多学者对此进行了研究，但多停留在一维和二维线性问题上，对多维非线性问题的研究较少［‘－’］。Beck山对一线问题讨论了五种求解方法：分析法，D’souza法，Weber法，RB方法和HillHensel方法，其中前三种不能求解非线性问题，后两种对非稳…     

基于拉格朗日方程的含源导热问题分析

应用基于热质理论的拉格朗日方程对含内热源一维瞬态导热问题进行了近似求解,计算结果与精确解吻合较好;同时指出了现有文献中采用分析力学方法讨论导热问题时存在的某些不足.本文工作表明了基于热质理论用分析力学观点研究导热间题这一方法的有效性,也从一个侧面说明热质和热质能等热学新概念具有一定的合理性.     

探讨稳态法实验中的绝热问题

本文利用付立叶导热方程式 ,分析了导热系数测定仪在绝热问题上出现的漏洞与在制造上存在的缺陷 ,由此提出被测样品的侧面必须经过绝热处理 ,才能提高测量精确度的结论     

两相混合材料瞬态导热分析

本文基于傅里叶定律之上提出了双相系统模型描述两相混合材料中的瞬态热传导过程，分析表明两相混合材料中的瞬态导热过程不能再用单相一维傅甲叶导热定律描述，这一点已为砂粒堆积床的实验所证实，而且双相系统模型与实验结果相符合。     

HL—1装置中心热区电子热传导初步分析

在电流及温度分布满足“不变性”原理的基础上,本文分析了等离子体中心热区的能量平衡,求出了电子热传导系数,根据实验数据拟合出HL-1装置电子热传导系数的定标关系为X_e=6.8(n_(eq1))~(-1.2)。此关系与其他托卡马克装置的结果类似。