Rayleigh稳定性准则的一种推广

将不可压无黏旋流在轴对称扰动情况下名的Rayleigh稳定性准则推广到可压缩情况,由物理机理的分析出发导出可压缩无流在轴对称扰下旋转流稳定性的准同,并将此准则与其它稳定性条件进行了比较。     

分离再附流动的实验研究

综述了二维前后向台阶,T型结构以及轴对称纯体等典型几何结构的分离再附流动的实验研究．介绍了不同模型分离再附流场特性以及它们之间的异同．详细论述了流动各参数对流场的影响,并简要分析了分离再附流动中存在的问题和发展方向．      

局部狭窄血管中流动分离和临界雷诺数的判定

采用Karman-Pohlhausen方法,对过去轴对称局部狭窄血管内流动分离的理论计算进行修正,导出了确定流动分离位置轴向坐标的方程。对该方程数值求解的结果表明:(1)随着雷诺数或狭窄度的增加,在狭窄的舒张区(x>0)会出现分离和再附着现象,并且分离和再附着之间的区域会逐渐扩展;(2)分离和再附着点的坐标随雷诺数变化的理论曲线与以前的实验结果基本一致。     

轴对称液体环的形成、变形和破碎的研究

为了实现液体环的轴对称径向扩展运动,提出了一种新的实验方法及设备。这种新的实验设备是由垂直的无膜激波管和液体环发生器所组成,可以用来观察轴对称液体环的形成、变形和破碎过程。轴对称液体环抛撒过程的实验研究已在这种实验设备上完成,并得到了相应的一系列流场照片。对实验结果的分析表明,液体表面的不稳定性是造成液体环破碎的主要原因。     

位势流动和非均匀介质中声波方程的36种形式

声波方程是对大多数声学问题进行数学描述的出发点. 那些得到 广泛应用的经典波动方程及对流波动方程都存在苛刻的适用条件, 即仅适用于描述处于静态或匀速运动状态的定常 均匀介质中的线性无耗散声波. 然而, 很多实际场合并不满足这些严格的适用条件. 本文对经典声波方程和对流声波 方程进行推广, 导出了编号为W1$\sim$W36的36种不同形式的声波方程, 涵盖了处于静止、势流或旋涡流状态下的非均匀 和/或非定常介质中的声波传播问题. 所考虑的声波传播情形包括: (1) 线性波, 即具有小梯度(小振幅)性质; (2)非线性波, 即具有陡峭梯度性质, 包括``波纹'(小振幅大梯度)或者大振幅波. 本文仅考虑非耗散声波, 即排除了由剪切、体积黏度及热传导所引起的耗散. 对具有匀熵或等熵(熵沿流线守恒)性质的均匀介质和非均匀介质中的声传播进行了研究但非等熵(即耗散)情况除外; 另外, 对非定常介质中的 声波问题也进行了分析. 所涉及的介质可以处于静止、匀速运动状态, 或者是非匀速的和/或非定常的平均流动, 包括: (1)低Mach数的势平均流(即不可压缩的平均态), 或高速势平均流(即非均匀可压缩的平均流); ② 变截面管 道中的准一维传播, 包括无平均流的号管和具有低或高Mach数平均流的喷管; 或③平面的、空间的、或轴对称的单 向剪切平均流. 本文没有探讨其他类型的旋涡平均流(将与耗散及其他情形一起留待下一步研究), 例如, 可能与剪切效应相结合的轴对称旋转平均流. 通过对流体力学的一般方程进行消元处理或根据声学变分原理, 导出了36种波动方程, 对一些波动方程还采用这两种方法进行相互校验. 尽管声波方程的36种形式没有涵盖非线性、非均匀与非定常及非匀速运动介质 这3个效应的所有可能的组合情形, 但它们的确包括了孤立状态下的各种效应, 并包括了多种多重效应组合的 情形. 虽然经典波动方程和对流波动方程仅适用于处于静止(或匀速运动)的均匀定常介质中的线性无耗散声波, 但它们在 相关文献中已被广泛采用; 本文给出的36种声波方程提供了它们多种有用的推广形式. 在许多实际应用中, 经典波动方 程和对流波动方程仅是粗略的近似, 声波方程的更一般形式可提供更令人满意的理论模型. 本文每节末尾给出了这些应用 的众多范例. 在这篇评论文章中引用了240篇参考文献.     

一个设计收缩管道的方法

本文根据不可压轴对称(及平面)势流场内存在可分离变量形式的流函数解,提出了一种新的轴向速度分布函数,在很宽的收缩比条件下有效地缩短了管道长度,并保证了管道入口附近管壁上逆压梯度很小,出口截面上的气流均匀性与平行性较优,在流场内气流不发生分离.应用本文方法计算的曲线建造了有扁八角形收缩段的模型风洞,收缩比为13.025.理论计算与实验结果符合较好.实验结果表明:在这种情况下逆压梯度很小,未观察到可见的分离区,在入口、出口及壁面上速度分布满意,出口处最大速度不均匀度小于0.4％.     

解任意形状扁轴对称体Stokes流动的奇点环形分布法

本文发展了文献[1]中提出的思想,采用奇点环形分布法解决任意形状扁轴对称体的Stokes流动问题,并且得到了和长轴对称体相类似的好结果。 考虑一速度为u的均匀来流绕过一任意形状扁轴对称体的蠕动流.取直角坐标oxyz及柱坐标系r,θ,z。使z轴与物体的对称轴重合(参看图1)。显然,这是一个轴对称流动。习惯上只须考虑θ=0的Roz平面上的流动即可。取L,u,(μu)╱L,uL~2为长度,速度,压力和流函数的特征参考量,其中L是物体的特征长度,μ是流体动力学粘性系数。     

利用修正低雷诺数k—ε模型对管道分离流动的数值研究

采用适合于分离流的修正低雷诺数ｋ－ε模型对突扩园管中的流动进行了数值研究，重点是对近壁流动和再附着点附近流动的研究。从理论上证明了所采用的湍流模型既满足近壁渐进行为，又避免了在通过再附着点截面上μｔ恒为０的困难。和已有的实验数据比较表明，所采用的模型对再附点位置及其附近的流动预测能力优于普通低雷诺数ｋ－ε模型。     

轴对称理想不可压缩流体和stokes流的广义解析函数解

本文利用轴对称共轭调和函数和广义解析函数的概念,推导出轴对称理想不可压流体和 stokes 流以广义解析函数表示的完备解.     

亚跨超声速喷管流场

本文给出保角曲线坐标下理想气体二维定常无旋等熵流函数方程的一般形式.以相应的不可压缩位势流的流线和等位线为坐标,给出简化的流函数方程和它的一般解.将上述结果应用到喷管流动,给出喉部壁面曲率半径、收缩比、壁面最大倾角都可按需要选取的,从亚声速通过跨声速到超声速的喷管流动解.这个解适用于不同比热比. 作为应用举例,本文算出典型喷管的流动特性.其中包括:低亚声速、中亚声速、高亚声速喷管流动的等马赫数线;超声速喷管流动的声速线、等马赫数线、影响线、极限特征线、分支线和等时线等. 本方法可推广到绕物体外部流动,管道内绕物体流动,叶栅流动等,特别是在跨声速区可得到较好的结果.此外,可推广到具有平衡或非平衡的化学反应的情况;也可推广到轴对称情况.     

利用低雷诺数形式的k-ε模型预测管道中的复杂湍流场

本文利用低雷诺数形式的 k-8湍流模式对先突缩再突扩的轴对称管内的复杂湍流场进行了理论预测,获得了平均速度、流函数、湍动能、湍流耗散率和平均压力场的分布曲线、对理论计算结果的特征进行了分析.     

轴对称一维六方准晶圆柱的精化理论

将轴对称圆柱的精化分析推广到一维六方准晶中轴对称圆柱的研究当中.利用准调和函数的Bessel 算子函数表示以及一维六方准晶中的通解,在不做任何预先假设的情况下,给出了一维六方准晶中轴对称圆柱的精化理论.首先,根据准调和函数的Bcsscl算子函数表示,利用三个一维待定函数,表示出声子场和相位子场的位移场和应力分量.再根据非齐次边界条件,推导出柱面受径向外载时的精化方程.通过舍弃高阶项,推导出了在径向方向受到柱面载荷的近似解.     

流向磁场下球形气泡绕流的线性稳定性分析

电磁冶金中氩气通常作为动力和载体将脱硫剂、脱氧剂吹入到液态金属中,因此存在磁场环境下气泡在液态金属中自由运动的问题,而绕流作为自由运动的特殊形态,是研究自由运动问题的第一步.本文通过有限元方法研究流向磁场作用下球形气泡绕流的全局线性稳定性,讨论基本流对时间-方位角模态小扰动的响应,发现了8个不稳定的驻定模态,并绘制它们在Re-Ha参数平面的中性曲线.结果显示方位角波数m=1的驻定模态首先导致第一次常规分岔,该模态已被广泛证实为轴对称绕流中最不稳定的模态,使轴对称尾迹转变为由一对反向旋转涡组成的单平面对称尾迹.同时第一次分岔的中性曲线展示磁场对球形气泡绕流先失稳后致稳的作用.后续分岔依次由定模态导致.这些分岔为认识磁场环境下气泡绕流的尾迹结构提供重要的参考价值.     

分离流动物理特性研究进展

分离流问题的研究在当前流体力学中占有十分重要的地位。它不仅具有重要的理论意义并且具有广泛的应用价值。本文着重评述三维分离流中的基本物理特性和它的流动结构。重点讨论了三维定常分离的两种模式及其判别准则;在三维分离流中应用奇点拓扑理论的定性分析;按照流动的物理特性对三维分离的分类;分离面的物理特性。最后简单介绍了目前在研究湍流边界层分离方面的进展。      

由激波诱导产生的二维圆柱上的非定常阻力

激波管是一种具有结构简单、参数可调范围大和使用方便等特点的气体动力学试验装置。因此,它在跨声速和超声速流的实验研究中得以广泛地应用。但由于激波管中气流的持续时间很短(通常为毫秒量级),所以在激波管中直接测量试验模型上的压力分布等气动参数将是十分困难的。本文利用马赫-曾德干涉仪在激波管中拍摄出激波在二维圆柱上的绕射和反射时的干涉图,直接给出了整个流场的密度分布。再由波后气流满足等熵关系式,可以计算得到流场的压力分布和非定常阻力的大小。     

轴对称螺旋流解析解的探讨

针对一类轴对称螺旋流问题进行了解析分析与讨论．发现若干N-S方程的叠加精确解,其中包括Burgers涡与Hagen－Poiseuille流的叠加     

应用离散算子解等离子体平衡问题

此短文报道应用离散算子结合步进滤波解等离子体平衡外部解的方法和初步结果。与此新方法有关的一些问题如误差估计,结果分析等将在另文中报道。 在环形轴对称系统中,等离子体平衡的外部解满足不适定的流函数方程Cauchy问题,即     

双柱双锥形液—流旋流分离管内流场的LDV诊断

本文采用ＴＳＩ二维ＬＤＶ系统,对一种双锥双柱形液－液旋流分离管内流场进行了全场范围的精细ＬＤＶ诊断,先后考试了处理量、压差比、溢流比和气芯等因素对旋流分离管内流场的影响,结果表明：该旋流分离管中下游区的切向速度呈较为明显的Ｒａｎｋｉｎｅ双涡结构,在上游位涡区中发现有未曾报道过的双峰分布现象;轴向速度由近轴处的上行流、近壁处的下行流以及介于两者之间的零速区组成,其中该零速区随旋流分离管截面的收缩而减     

空间轴对称问题的两类基本应力函数束及其应用

1.两类基本应力函数束众所周知,空间轴对称问题的基本应力函数(?)(r,(?))由双调和方程确定.本文采用变换(?)(r,z)=r~2f(r,z)或(?)(r,z)=(?)~2g(r,z)将方程(1)化为 f(r,z)或 g(r,z)的新方程,再利用[2]提出的变换-分离变量法求解此新方程,从而得到空间轴对称问题的两类基本应力函数.     

曼格勒变换的推广

曼格勒变换及其推广讨论不可压流体定常薄边界层流动,其轴对称边界层方程是 ...