强迫对流条件下单颗粒水煤浆着火规律的研究

本文对强迫对流条件下单颗粒水煤浆的着火问题进行了实验研究及理论分析。实验表明,在雷诺数较大的情况下,火焰呈轴对称,着火发生于前半球的边界层内。本文建立了二维轴对称层流边界层着火的简化模型,并进行了数值计算。计算结果与实验结果符合较好,可作为在强迫对流条件下水煤浆滴着火温度与着火时间的估算方法。     

热源强迫的边界层低涡解及其应用

考虑边界层低涡为受非绝热加热和摩擦强迫并满足热成风平衡的轴对称涡旋系统,采用Boussinesq近似,通过求解柱坐标系中涡旋模式的初值问题,分析了热源强迫对低涡流场结构的影响．结果表明:热源强迫对低涡的流场结构有重要影响,并且这种影响的具体表现形式与加热的径向分布有密切关系．对边界层涡旋解讨论的结果可以解释青藏高原低涡系统的某些重要结构特征．     

两种轴对称边界层方程的新解法

本文给出了与Mangler变换相类似的变换,它们将两种过流通道中进口段轴对称层流边界层流动转换成平面层流边界层流动,使问题得到简化.简化后的方程可以用已有的平面层流边界层理论加以解决,从而为人们开辟一条解决轴对称通道进口段流动问题的新途径.     

稀相气固悬浮体越过沿平面匀速运动激波后的流动结构*

本文给出气固悬浮体中激波感生边界层的渐近数值分析,其中计及了作用于固体粒子的Saf-fman升力.研究结果表明粒子横越边界层的迁移导致了粒子轨道的交叉,因此对目前通用的含灰气体模型应做相应的修正.本文利用匹配渐近展开方法得到了匀速运动激波后方的两相侧壁边界层方程,详细描述了在Lagrange坐标下计算颗粒相流动参数的方法,并给出了粒子浓度很低情况下的数值结果.     

平行球面间轴对称层流边界层方程的新解法

本文给出了与Mangler变换类似的变换,它将平行球面间进口段内层流轴对称边界层流动转换成二维平面层流边界层流动,使问题得到简化.简化后的方程可以用已有的平面层流边界层理论和数值方法来求解,从而为求解平行球面间扩散层流进口段问题提供了一条新的途径.     

二粒子Boltzmann方程组的奇异扰动解法

讨论了二粒子Boltzmann方程组的边界层解.为此我们先对未知变量进行了Fourier变换,然后运用前人的方法对变换后的函数进行展开.通过对未知变量做一些特殊的函数展开,得到了二粒子Boltzmann方程组的正规解和边界层解,并得到了边界层解的初级和高级近似.     

两平行球面间扩散层流进口段流动阻力的分析*

本文首先将В.В.Голубев方法推广到两平行球面间的扩散层流流动,由球坐标下边界层运动方程式,导出了平行球面间进口段层流边界层动量与能量积分关系式.再对动量积分关系式采用Picard逐次逼近法,求得进口段通道长随边界层厚度而改变的近似表达式.然后对进口段效应诸系数进行分析与计算.     

常微分方程的亚纯解

本文证明了某些以超越整函数为系数的线性微分方程的亚纯解是拟素的或是可分解的,同时证明了几类非线性微分方程的亚纯解是拟素的;此外还给出复域中具有周期系数的Riccati方程有周期解的一个充分条件。     

粘度与温度相关时对铁磁流体作有热交换轴对称旋转流动的影响

就粘度与温度相关时,研究粘度对铁磁流体作轴对称旋转层流边界层流动的影响.铁磁流体是不可压缩非导电的,在一块固定平板上作轴对称的旋转流动,固定平板受到磁场的作用并保持恒定的温度.为了达到上述目的,首先利用众所周知的相似变换法,将耦合的非线性偏微分方程组转化为常微分方程组;然后,运用常用的有限差分法,将耦合的非线性微分方程离散化;采用MATLAB软件中的Newton法求解上述离散化方程;借助Flex PDE求解器得到最初的猜测值.在求得速度分布的同时,还就粘度与温度相关时求得了表面摩擦力、热交换率和边界层位移厚度.所得的结果用图表表示出来.     

传热传质对有抽吸的收缩薄片上的非线性磁流体动力学边界层流动的影响

研究有抽吸作用的可收缩薄片上的磁流体动力学粘性流动.讨论了二维轴对称可收缩问题.利用相似变换给出了无量纲形式的边界层控制方程.利用现代数值技术,数值地求解变换后耦合的非线性常微分方程组,并与现有文献的结果进行了比较.得到了无量纲速度、温度、 浓度的分布, 以及表面摩擦、传热率、传质率和沉积率的数值结果,并用图形显示了与解有关的重要参数.     

溢流体形的数值模拟

本文论述了自由面问题的有限元泛函极值,加权余量法离散格式,自由面调整方案,变换函数交替方向差分法迭代原理和边界层计算方程等问题。并得到水利工程中各种溢流坝坝面形状的流量系数、流速和压强分布、边界层厚度等方面的结果,与实验比较一致。     

大雷诺数平稳湍流的Markov过程描述

湍流扩散是湍流理论中的一个重要问题,并对大气污染等问题具有重要的实际意义。自从Taylor的文章起,五十多年来,许多作者运用拉格朗日观点处理平稳湍流中的扩散问题,取得了不少进展.但至今尚未从理论上解决湍流扩散的概率分布问题,只有解决了这一问题,才箅得到湍流扩散的完整的统计描述。 本文对大雷诺数平稳湍流这一情况,解决了概率分布问题。通过物理分析,文中阐明了大雷诺数平稳湍流可用Markov过程描述;论证了Fokker-Planck方程应采用本文的系数,得到了单粒子运动与二粒子相对运动的转移概率函数,从而得到平稳湍流中单粒子运动及二粒子弥散的完整的统计描述。由此作为特例,证明了单粒子扩散规律与二粒子弥散规律均满足正态性,从而证明了Batchelor的正态假设。此外,作为本文结果的推论,从理论上证明了脉动速度服从正态分布这一著名的实验事实。 关于二粒子相对速度与距离的弥散规律,以及Richardson定律的适用范围,本文与林家翘和W.H.Reid以及E.Krasnoff和R.L.Peskin的结果一致。本文公式当βt<<1时的渐近式与Obukhov一致,从而指明了Obukhov所给方程的局限性。     

二维磁Bénard方程的热传导系数消失极限

本文主要研究二维磁Bénard方程初边值问题的热传导系数消失极限,得到解的收敛速度和边界层的宽度估计,证明当热传导系数趋向于0时,原方程的解在内部区域(远离边界层)一致收敛到极限方程的解.     

关于高阶线性微分方程亚纯解的增长率

本文研究了二种类型的高阶线性齐次亚纯函数系数微分方程的亚纯解的增长性,当存在某个系数对方程的解的性质起主要支配作用时,我们对方程的亚纯解的增长率得到了精确的估计。     

热泳和Brown运动对太阳能辐射下热分层纳米流体边界层流动的影响

在太阳辐射下的纳米流体中,数值地研究竖向延伸壁面具有可变流条件时的层流运动.使用的纳米流体模型为,在热分层中综合考虑了Brown运动和热泳的影响.应用一个特殊形式的Lie群变换,即缩放群变换,得到相应边值问题的对称群.对平移对称群得到一个精确解,对缩放对称群得到数值解.数值解依赖于Lewis数、Brown运动参数、热分层参数和热泳参数.得到结论:上述参数明显地影响着流场、温度和纳米粒子体积率的分布.显示出纳米流体提高了基流体热传导率和对流的热交换性能,基流体中的纳米粒子还具有改善液体辐射性能的作用,直接提高了太阳能集热器的吸热效率.     

圆孔外Stokes流中球形粒子的运动*

在研究悬浮液入孔问题时,粒子在孔外任意位置所受的力和力矩是所需的最基本数据.本文在严宗毅等(1987)算出的有限个离散数据的基础上.首次给出了球在圆孔外的全部十二个力和力矩系数的近似解析表达式.我们应用这些系数计算零雷诺数下球形粒子入孔时的轨道和旋转角速度,结果与现有实验数据完全一致.分析不同系数的相对重要性表明,在孔口和孔壁附近不能忽略旋转效应.在靠近孔口边缘的局部区域必须计及侧向力效应.以往的理论结果在孔口附近与实验不符,正是由于忽略了这些因素.本文还详细讨论了粒子和孔口尺寸的相对大小以及重力和浮力对于粒子运动轨道、速度分布和旋转的影响,指出用大粒子做中性悬浮实验时,对其密度的要求特别严格.本文所提供的力和力矩系数,考虑因素全面、比较准确,便于计算,为进一步研究各种涉及粒子入口的问题提供了良好的前提.     

用活动标架法讨论双子(Dyon)——费米子束缚态

本文用活动标架的方法,得到了带电的Dirac粒子在双子场中运动的束缚态解。     

外力与阻尼间的振荡约束

本文主要研究强迫力、变阻尼系数和变弹性恢复系数之间关于振荡解的相互制约关系,并结合实际问题的讨论,从而得到了一些新结果。     

两平行圆板间径向层流进口段效应分析

本文首先将B.B.方法[1]推广至二平行圆板间的径向扩散流动,由边界层运动方程式同时推导出动量积分方程式和能量积分方程式,而后再用Picard逐次逼近法[2]解能量积分方程式,求得进口段通道长随边界层厚度而改变的二级近似显函数表达式.从而为进口段效应诸系数的直接解析分析提供了可能.特别是当圆板外径小于进口段长度时,更加突出地表现了本方法的优越性.由于采用了能量积分方程式,则压力损失系数的各项才得以从理论上独立地推导出来.本文所提供的压力损失系数计算值,在进口修正雷诺数Re<100时,和文献[3]比较与实验值更为接近.因此在该范围内本文的结果既可靠又简便.     

几类高阶线性微分方程亚纯解的增长性

本文研究了几类亚纯函数系数的高阶线性微分方程解的增长性问题,得到了齐次和非齐次线性微分方程亚纯解增长性的精确估计.