区熔Si单晶中旋涡缺陷的研究进展

本文简要地评述了区熔Si单晶中旋涡缺陷的观察方法,旋涡缺陷的结构,形成机理以及消除它们的可能方法。     

K—ε湍流模型计算钝体尾涡的结果分析

本文使用ADC法及K-8湍流模型计算了V型槽后旋涡流场,对比实验结果分析了K-8模型在处理旋涡流场时的缺陷,提出了改进意见。     

旋涡的场特征与物质性──离散涡方法基础

旋涡的场特征与物质性──离散涡方法基础吴文权（华东工业大学，上海，２０００９３）关键词旋涡动力学，旋涡场性，旋涡物质性众人关注的不稳定、非定常、分离流动无不与旋涡有关。因而对旋涡的研究吸引了人们的注意。尤其是近来非线性科学的发展，提供了新的思想、方法...     

叶轮机械内的分离旋涡流动

本文首先从粘性流体流动的基本涡量方程入手,对产生于旋转叶轮机械内的各类旋涡流动进行了深入细致的分析;在此基础上,分析描述了水洞模拟中典型叶片通道流场的各种分离旋涡流态,并对比了不同处理方法下这些旋涡流态的变化。通过上述的理论分析,以及结合实验研究工作中的结论,提出了减小旋转叶轮机械内分离旋涡流动的五点方法和结论,这些方法和结论对航空发动机和民用叶轮机械均有实践指导意义。     

超音速拟序旋涡中颗粒的弥散

应用大涡模拟方法耦合质点颗粒拉格朗日轨道模型,研究空间发展超音速拟序旋涡中颗粒的弥散特性。结果表明,存在特定尺度颗粒其弥散能力最强。颗粒倾向性聚集于流动特征时间尺度长的低速流动区域,小尺度与中尺度颗粒的倾向性分布表征为大量颗粒存在于旋涡边缘的低涡量区以及旋涡与旋涡之间的大变形薄层区。随着颗粒尺度的减小,颗粒加速能力以及与气体旋涡的掺混增强。     

激波冲击V形界面重气体导致的壁面与旋涡作用及其对湍流混合的影响

基于多组分混合物质量分数模型,采用色散最小耗散可控的高分辨率有限体积方法,数值模拟了弱激波冲击V形空气/SF_6界面后,界面不稳定性生成的旋涡与固体壁面作用问题.激波冲击V形界面之后,因斜压效应诱导涡量沉积在界面附近,形成沿界面规则排列的多个涡对结构.旋涡的诱导作用使界面不断变形和卷起,同时旋涡之间不断发生相互并对,诱导更多更小尺度的旋涡产生.旋涡诱导作用的叠加效应,使界面尖端处的初始涡对向上下壁面发展.随后,涡结构开始与壁面发生复杂的相互作用.旋涡与壁面作用后沿壁面加速,使得物质界面沿壁面伸展,随后,旋涡从壁面回弹,并诱导二次旋涡产生.旋涡与壁面相互作用的过程,能够明显加剧物质混合.本文从物质混合的角度研究了该过程的机理,分析了旋涡与壁面作用对物质混合的影响.     

关于旋涡局部稳定性的研究

以线性近似方法研究了不可压流中任意形状旋涡局部稳定问题,考虑了流线曲率及螺线流动对旋涡稳定性的影响.得出了各类型二维旋涡局部稳定准则,这些准则直观简练,在工程研究中应用方便.研究表明,旋涡稳定存在上、下二种界限,前人的研究尽属下限稳定范围.当上限稳定条件不满足时,在尾涡内部会出现低压气穴并引起旋涡局部脱落或散裂.应用上限稳定准则可以方便地解释Taylor涡及Karman涡街现象产生的机理.     

可压缩流动离散涡方法

推导了可压缩流动旋涡动力学基本方程,并分析了其基本性质。如同不可压流动,在可压缩流动中旋涡同样具有场与物质两重特征。得出了可压缩流中的旋涡诱导速度公式,对Ｂｉｏｔ－Ｓａｖａｒｔ方程进行了可压缩修正。基于Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ框架下的粒子方法,求解可压缩流中的胀量项,从而用离散涡模型求解了非定常、不稳定、可压缩流场。数值实验验证了提议的计算方法有效性。并分析了可压缩流动中旋涡运动的特征,与不可压流动的差别。     

液固两相流中流体旋涡对固体粒子运动影响的数值研究

基于离散涡方法求得的非定常、不稳定流场和颗粒的Lagrangian运动方程,数值计算了四种St数下的泥沙粒子在圆柱绕流场中的运动。计算结果证明了颗粒运动与流体旋涡存在着明确的相关结构：在钝体（圆柱）表面附着泥沙,当流体流过钝体时产生具有剧烈分离的不稳定流动,带动钝体表面泥沙起浮。对于小St数（0．15～0．59）与中等St数（1．33～2．36）的泥沙颗粒被流体旋涡所带起,井被卷入流体旋涡结构内,被卷入流体旋涡结构内的泥沙颗粒在运动过程中始终分布于旋涡区,即在旋涡区聚集。     

无叶扩压器离心式压气机内旋涡运动的数值研究

本文的目的是用数值计算方法来研究离心式压气机叶轮内的旋涡运动。所用的数值方法是在工程热物理所发展的时间相关有限体积法．在流场计算的基础上,应用速度矢量、微团的面积和体积示踪、旋度和熵增等后处理程序与方法来研究与显示旋涡运动的存在与发展．文中用这些手段研究了离心式叶轮中的各类旋涡并给出了拓扑图,对于二次流动还给出了它的模型．     

自由旋涡气动窗口全流场的数值模拟

建立自由旋涡气动窗口全流场仿真模型,对大密封压比气动窗口的全流场展开数值研究,得到自由旋涡气动窗口的流场结构,发现大密封压比气动窗口形成的自由旋涡射流在光束输出通道内无明显的波系结构.根据模拟结果对自由旋涡气动窗口的性能进行优化,对自由旋涡喷管上壁面型线进行二次粘性修正.优化自由旋涡射流场后,激光器输出光束通道内压力分布稳定上升;增加扩压器外端壁吹气1.19MPa、内端壁吹气1.68MPa时,自由旋涡射流总能提高,气动窗口密封压力从37.5torr降低至6torr.该研究结果对自由旋涡气动窗口技术的发展具有参考意义.     

排水口旋涡的压强与速度分布

本文对自由表面液体在重力作用下形成排水旋涡的性质进行了研究,分析了当旋涡达到稳定状态时内部速度与压强的分布,并由此确定了旋涡产生的凹陷液体上表面形状.本文用类似兰金涡模型的思想,以一临界半径为界线,半径以外采用自由旋涡模型,在靠近涡心处使用等角速度模型以避免奇点的出现.这一模型可以给出旋涡内部的压强和速度分布规律,能定性解释不同粘度流体形成旋涡形状的差异.     

沙丘驻涡火焰稳定性的理论及实验研究

使用实验方法及数值求解三维Navier-Stokes方程,研究了模拟新月形沙丘的BD型旋涡发生器的后缘涡管气流结构及稳定特性.由于拱形效应及涡管尖端发散而产生的抽气作用,BD型涡管具有顽强的抗干扰性能。实验结果表明,和同样阻塞比的V型槽相比,BD型旋涡发生器的阻力下降75—80％,旋涡火焰的贫油稳定性得到大幅度扩展,并具有良好的点火性能.实验结果印证了作者在文献[1]中提出的提高旋涡稳定性的基本原则。     

化学汽相沉积法生长微晶过程中的旋涡现象

本文报道了用高分辨电子显微术(HREM)观察辉光放电汽相淀积制备的Si:H薄膜,和热化学气相合成法制备的超细SiC粉末时发现的原子密排面呈旋涡状排列的旋涡现象,描述了这种旋涡现象的结构特点,分析了旋涡结构的形成原因,及其能保留下来的条件,讨论了这种旋涡现象与微晶形核生长过程的联系。 关键词：     

流面倾斜叶轮最佳控制旋涡的研究与应用

在轴流式透平机械中,规定旋涡的空间分布不是一个新概念。但是,在给定设计条件下,如何求得最佳控制旋涡规律及其与流场、损失分布、流道几何形状等关系,进而达到叶型优化的目的,是一个重要课题。本文提出了满足最佳控制旋涡分布规律的流面倾斜叶轮的准三元流优化研究方法。本文主要应用于风机。风机准三元流场计算,包括沿子午     

轴流式风机空间流型分析与研究

为了开发与研究轴流式风机新的设计体系,本文在文献[1,2]的基础上,根据轴流式风机内部流动控制模型,进行了流型优化分析,提出了以K值为控制变量的最佳控制旋涡与流型的计算方法,并结合试验研究与工业生产实践,对控制旋涡的方法进行了检验与分析。     

硅器件工艺过程中晶体滑移位错的引入和演变

半导体材料硅中存在的原生晶体缺陷(如位错、层错、旋涡缺陷)及半导体硅器件加工工艺过程中的诱生晶体缺陷(如外延层错、热氧化杆状缺陷、扩散导致的缺陷)都会给器件带来有害的影响.为了揭示缺陷是如何影响材料的结构和器件的性能,人们必须设法观察缺陷的位错、形貌,并研究它们是如何引入和演变的. 我们在60kw旋转阳极X光机上,用X射线形貌技术[1]跟踪双极集成电路基本工艺──外延、氧化、扩散过程,观察晶体滑移位错的引入和演变,并研究了滑移位错与器件成品率之间的相关性.在这方面,国内外都有过很好的工作[2,4],现将我们的实验结果报告如…     

声边界层外非线性声流旋涡的理论及数值模拟

非线性声流旋涡在加速热、质传输过程和清除固体表面积灰等方面具有显著的优势。为探究换热管声边界层外非线性声流旋涡的流场特性,采用Nyborg极限滑移速度法数值模拟了平面驻波声场和行波场中二维换热管周围的非线性声流现象。与经典Rayleigh声流的解析解对比,验证了数值方法的可行性。数值计算表明,在驻波场中,换热管处于声压波节和声压波腹位置时,换热管外分别呈现出4个和8个轴对称分布的声流旋涡结构;当换热管偏离声压波节或声压波腹位置时,换热管外的声流旋涡结构不再呈轴对称分布。滑移速度分布的波峰和波腹总个数决定了声流旋涡的个数。在行波场中,声流旋涡的流场特性与声波频率f和声压级L呈现出强的非线性依赖关系,声流强度满足：U_{2 max}=6.95388e^-72L^33.50669f^-0.98828。     

高速水流中旋涡空化所引起的空蚀和振动

为了研究旋涡空化所引起的空蚀和振动观象以及二者的关系,采用高速摄影的方法,观察了发生在射流放水阀山部的空化形态。采用快速富里叶变换（FFT）分析了空化所引起的振动。采用失重法,进行了空蚀实验。结果表明,旋涡空化能引起严重的空蚀和剧烈的振动。在旋涡空化发展的个同阶段,其所导致的振动和空蚀呈观了个同的特性。当Sσ>0.74时,随空化数的变化,振动和空蚀呈现了相同的变化趋势,但是,在0.50<σ<0.74的范围内,振动和空蚀呈现了相反的变化趋势。这是由于水流中空化旋涡的数目和形态随空化数的变化,以及旋涡空化引起振动和空蚀的机理不同所造成的。     

吸力面小翼对扩压叶栅旋涡结构的影响

本文采用经过实验校核的数值模拟方法对某压气机动叶原始叶型和吸力面叶尖小翼叶型流道旋涡结构进行了详细分析.结果表明,原始叶栅流道中存在四个旋涡,即上通道涡、下通道涡、下集中脱落涡和叶顶泄漏涡。吸力面叶尖小翼的应用使得叶栅流道内的旋涡结构发生了变化,叶尖小翼抑制了叶顶泄漏涡的强度,从而使得上集中脱落涡得以出现,同时还使得叶顶泄漏涡的衍生涡被撕裂成两个衍生涡.正是由于叶尖小翼改变了叶栅流道内的旋涡结构,使叶栅流场的气动性能得到了改善.