双重介质油藏单相可压缩流动的特征差分格式及理论分析

双重介质油藏单相可压缩流动的特征差分格式及理论分析芮洪兴（山东大学数学系，济南２５０１００）１．引言研究裂缝－孔隙介质油藏流体流动的数值模拟，对于油田开发等许多工程技术问题具有十分重要的意义．解决这类问题的关键是如何处理裂缝与岩块间的流体交换．对比，...     

三维非定常/定常不可压缩流动N-S方程基于人工压缩性方法的数值模拟

基于人工压缩性方法提出—中心与迎风混合的算法,以数值模拟N-S方程的定常/非定常解．对半离散方程的左端采用中心差分, 方程右端数值流量采用迎风Roe近似算法,其精度可达三阶．湍流模式利用Baldwin-Lomax代数模式．计算例子包括二维平板、机翼剖面、扁椭球、颅动脉瘤等．计算结果表明,压力和摩擦系数与实验符合,在分离涡旋区计算值与实验有差别,这或许是由于湍流模式不够精确的缘故．     

拟流函数法——叶轮机械内三维流动分析问题和设计问题的一种求解方法

本文从动量方程的特点出发并满足连续方程,引入了两个拟流函数.每个拟流函数的主方程均只包含其自身的二阶偏导数,而不包含另一个拟流函数的二阶偏导数.这样,完全的三维解便可通过两个拟流函数主方程的分别单独求解和它们之间的相互迭代来获得.文中给出了在任意非正交坐标系中拟流函数的主方程和相应的边界条件.对叶轮机械内部三维气动分析问题和设计问题的求解进行了讨论和计算,并与解析解、其他数值解法做了比较.结果表明:这种拟流函数方法计算准确而简便,易于得到收敛结果,是求解三维无粘流动的好方法.     

热幅射对抽吸或喷射三维Couette流温度分布的影响

在固定的底板上有横向正弦射流,而匀速运动的多孔介质顶板以常速率完全抽出的情况下,理论分析了热幅射对三维Couette流动温度分布的影响.在这种射流速度下,流动呈现三维流动.利用图形分析了Prandtl数、幅射参数和射流参数对传热速率的影响.Prandtl数对温度分布的影响比射流参数或幅射参数大得多.     

二阶流体在旋转坐标系中的三维管道流动

就两个水平板构成的旋转系统,在磁场作用下分析二阶磁流体在其间的流动.下表面是一块可伸展的平面,上面是一块多孔的固体平板.选用合适的变换,将质量和动量的守恒方程,简化为耦合的非线性常微分方程组.应用最强大的分析技术,即同伦分析法(HAM),得到该非线性耦合方程组的级数解.结果用图形给出,并详细地讨论了无量纲参数Re,λ,Ha2,α和K2对速度场的影响.     

三维动态失速模型研究

研究了一个等速上扬的三维直机翼的动态失速过程,并对失速现象的产生机理及发展过程给出定性的分析．通过与二维情况的对比,重点考察了三维情况下动态失速涡的产生、发展及在物面上的移动对失速性能的影响．在加深了对三维动态失速原理理解的基础上,建立了三维的动态失速模型,能较好地模拟三维动态失速下机翼的气动性能．     

高斯公式的一种物理证法

关于高斯公式,数学上有多种证法,本文将从力学的角度入手给出高斯公式的一种物理证明．在三维空间的稳定流动的不可压缩流体（假定密度为1）中,设速度场为V＝（P（H,y,2）,Q（x,y,z）,R（x,y,Z））其中P（x,y,z）,Q（x,y,z）,R（x,y,z）都有连续的一阶编导数．由物理意义,速度场7单位时间在民点单位体积内所散发的流量定义为该点的散度,记作点的散度可用下面极限求出．在点给Z,y,Z,分别取增量得到点封闭曲面。及所围空间长方体域nG,其体积OV一tanyat,取月一mp,则单位时间内由6G散发的流量近似为根据散度的物…     

不可压缩流动问题混合Galerkin型方法稳定性的数值研究

研究了求解不可压缩流动问题的混合Galerkin型方法的稳定性问题,提出了一种在混合Galerkin型方法中满足离散LBB条件的一般性方法,即速度逼近空间维数大于压力逼近空间维数,并且两个逼近空间同时连续时,离散LBB条件可以得到满足.文中以混合有限元方法和混合无单元Galerkin方法为例,通过数值实验,验证了结论的正确性.     

粘滑混合边界条件下平面边界前的Stokes流动

对具有粘滑混合边界条件的平面边界,建立一个Stokes流动的一般性定理,利用双调和函数A与调和函数B,表示了3维Stokes流动的速度场和压力场.关于无滑动平面边界前Stokes流动的早期定理,成为该一般性定理的一个特例.进一步地,从一般性定理导出了一个推论,根据该Stokes流函数,给出了粘滑边界条件时刚性平面轴对称Stokes流动问题的解,得到了流体作用在边界上的牵引力和扭矩公式.给出了一个说明性的例子.     

可渗透收缩薄膜引起的三维不稳定边界层流动

研究可渗透收缩薄膜上的不稳定粘性流动．通过相似变换得到相似方程．在不同的不稳定参数、质量吸入参数、收缩参数、Prandtl数下,数值地求解相似方程,得到速度和温度的分布,以及表面摩擦因数和Nusselt数等．结果发现,与不稳定的伸展薄膜不同,在质量吸入参数和不稳定参数的某一范围内,可渗透收缩薄膜上的不稳定流动存在双重解．     

Mixed Laguerre–Legendre Spectral Method for Incompressible Flow in an Infinite Strip

This paper concerns the mixed Laguerre–Legendre spectral approximation and its application to numerical simulation of incompressible flow in an infinite strip. Some approximation results in weighted Sobolev spaces are given. A Laguerre–Legendre spectral scheme for the stream function form of Navier–Stokes equations is constructed. The stability and the convergence of the proposed scheme are proved. The numerical experiments show the high accuracy of this method. The main techniques used in this paper are also applicable to other nonlinear partial differential equations in an infinite strip.     

基于Roe格式的可压与不可压流的统一计算方法

摘要：以Navier-Stokes方程为基础，基于有限体积的时间推进的预处理技术．提出了一个可以用来求解可压与不可压流场的统一的计算方法，原始变量选用压力、速度与温度，通过矩阵变换与重构，使得对流项系数矩阵在可压与小可压条件下都不会奇异．将可压与不可压流场的计算方法统一起来。采用Roe格式计算对流通量，采用中心差分格式计算扩散通量．算例表明，该方法可以进行高Mach数、中等Mach数、低Mach数及不可压流场的计算。由于采用了Roe格式，该方法还可以捕获不连续流场的间断面。     

Nonaxisymmetric Free Convection Flow over a Rotating Disk in a Viscoelastic fluid with Magnetic Field

The non axisymmetric motion produced by a buoyancy-induced secondary flow of a viscoelastic fluid over an infinite rotating disk in a verticalplane with a magnetic field applied normal to the disk has been studied.The governing Navier Stokes equations and the energy equation admit a self similar solution. The system of ordinary differential equations has been solved numerically using Runge-Kutta Gill subroutine.The turning moment for the viscoelastic fluid is found to be less than that of the Newtonian fluid but the turning moment is increased due to the magnetic parameter. The resultant force due to the buoyancy-induced secondary flow increases with the magnetic parameter but reduces as the viscoelastic parameter increases. The quantity of fluid, which is pumped outwards due to the centrifuging action of the disk, for the viscoelastic fluid is more than that of the Newtonian fluid. The buoyancy-induced secondary flow boundary layer is much thicker than the primary boundary layer thickness. The thermal boundary layer due to the primary flow increases with the magnetic parameter decreases as the viscoelastic parameter increases. The heat transfer increases with the viscoelastic parameter but decreases as the magnetic parameter increases. The effect of the viscoelastic parameter is more pronounced on the secondary flow than on the primary flow.     

On two‐dimensional unsteady incompressible fluid flow in an infinite strip

In this paper, we study two‐dimensional incompressible fluid flow in an infinite strip. The stream function form of Navier–Stokes equation is considered, which keeps the physical boundary condition and avoids some difficulties in numerical simulations. The existence and uniqueness of global solution are proved. Some results on the regularity of solution are obtained. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种非矩形平行平板流动腔的定常流分析

高度远小于横向和纵向几何尺寸的平行平板流动腔是当前用以体外研究细胞力学行为的主要工具之一·人们常用的是上下两平行平板是矩形边界的流动腔·这种流动腔内（除入口端和出口端的邻近区域外）的流场是均匀的［１］，因而每次实验只能观测底部培养细胞受一种切应力值的影响情况·本文提出一种上下两平行平板不是矩形的平行平板流动腔·通过对腔内流体作定常流动的流场进行详细分析，给出了流动腔内流速和腔底切应力值的分布·结果发现，利用这种非矩形平行平板流动腔可以同时研究底部培养细胞在多种切应力值下的力学行为·本文理论结果与超声多普勒技术检测流速的实验结果吻合得相当好·     

二维流面上的流动问题的速度图方法

对于一些特殊的流动,尤其是平面上的位势流动,速度图方法有其显著的优点．对于理想流体来说,流面总是存在的,在流面上,流动的速度向量总是在其切空间里．通过引入流函数和势函数,采用张量分析作为工具,给出了二维曲流面上位势流动的速度图方法,得到了流函数满足的速度图方程,为一些特殊的流动问题提供了一类分析方法．并且,对于得到的二维速度图方程,得到了相应的特征方程和特征根,从而可以对方程的类型进行分类．最后,给出了一些特殊流动的实例．     

黏性不可压流体的自适应网格技术和基本特性方程分离算法的联合分析

组合基本特性方程分离算法和自适应网格技术,分析二维黏性不可压流体.该方法使用3节点三角单元,对速度分量和压力等变量分析,使用等阶次的插值函数.组合解法的主要优点在于,在自适应网格技术中,对解梯度变化大的区域,通过耦合误差估计生成小的单元,利于提高解的精度,在其它区域生成大单元,可以节省时间.最后,通过对一个黏性流体圆柱体绕流问题的瞬态和稳态特性分析,给出了组合解法性能的评价.