三维矩形槽道中颗粒沉降的数值模拟

采用三维格子Boltzmann方法对矩形通道中的颗粒沉降进行了模拟研究．单颗粒沉降的模拟结果表明,颗粒最终的稳定沉降位置沿槽道中心线,不受颗粒初始位置和直径的影响．颗粒和壁面之间的两体相互效应可以用无因次沉降速度定量描述,无因次沉降速度的模拟结果和实验结果定量上吻合一致．模拟分析了双颗粒沉降的DKT（drafting, kissing and tumbling）过程,探讨了颗粒直径比以及壁面效应对DKT过程的影响．模拟发现当颗粒直径相同时,双颗粒的沉降过程为周期性的DKT过程,从而形成双螺旋形式的沉降轨迹,此螺旋沉降轨迹的频率和振幅受颗粒初始位置影响．从模拟结果中还得到颗粒群的最终稳定构型,并进行了构型对比分析．最后对包含49个颗粒的颗粒群沉降行为进行了模拟,说明多体相互作用在对称性的情况下可以简化．     

相对论裸粒子Green函数和碰撞积分

从相对论非平衡态统计系综理论出发,利用Bogoliubov假设和极化近似,用裸粒子Green函数方法求解相对论两体关联方程,导出用裸粒子Green函数表示的相对论动力方程碰撞积分的一般公式,导出适用于相对论等离子体的的“广义Boltzmann方程”.     

层射流的格子Boltzmann方法的数值模拟

通过引入一种格子Boltzmann方法的特殊边界处理,对对称和非对称的层射流进行有效的数值研究,模拟结果与已有的数值结果非常吻合.表明了格子Boltnnann方法解层射流问题的高效与稳定.     

纳米粒子在弯管中的输运和沉降特性

用摄动法对不同Reynolds数和Schmidt数的纳米粒子在圆截面弯管中的运输和沉积进行了求解.结果表明,当悬浮纳米粒子在直管中流动时,粒子输运模式不依赖于粒子的大小和其它参数.在弯管中运动时,管道外弯侧具有最多的沉积粒子而内弯侧的沉积粒子最少.在管道的上部和下部,不同Schmidt数粒子的沉降特性一致.管道曲率、Reynolds数和Schmidt数对粒子相对沉积效率的影响具有二阶,四阶和一阶的作用.     

相对论性核与乳胶(Ag)碰撞中灰粒子的系统研究 *

用描写相对论性核 核碰撞的LUCIAE模型和相应的事件产生器系统地研究了 1 4.6 ,6 0和 2 0 0AGeV的O核、2 0 0AGeV的Si和S核以及 1 1 .6AGeV的Au核与乳胶 (Ag)碰撞中灰粒子产生的平均多重数、多重数分布以及角分布 3个物理量同入射能量、射弹质量及碰撞中心度间的关系 ,还研究了再散射在灰粒子产生机制中的作用 .LUCIAE的这些研究结果与相应的EMU0 1乳胶实验结果都相一致 .     

空间齐次推广的耗散碰撞Bootzmann方程的Cauchy问题(英文)

关于一类空间齐次推广的耗散碰撞Boltzmann方程Cauchy问题 ,对于一般的初始条件得到了正古典解的存在唯一性 .     

Cs-Sr系统中激光感生非弹性碰撞过程的数值研究

利用已建立的四能级理论模型对提出的Cs Sr中的两个激光感生碰撞过程进行了数值计算 ,得到了碰撞跃迁几率随碰撞参数的变化关系及碰撞截面随转换激光失谐量的变化关系 ,并与三能级近似理论模型的计算结果进行了比较 .通过比较四能级理论与三能级近似理论模型的计算结果 ,进一步证实了理论的分析 :当 |ω_{2 1}|值与 |ω₄₃ |相近时 ,三能级理论的计算结果将存在着很大的误差 ,而四能级理论模型则适合于计算各种条件下的激光感生碰撞过程 .     

两粒子的Vlasov-Maxwell-Boltzmann方程组中一个算子的紧性证明

本文主要研究紧算子在Vlasov-Maxwell-Boltzmann方程组中的应用的问题.利用紧算子的定义,获得了描述不同质量两粒子模型的线性Boltzmann算子的一个紧性结果.     

格子Boltzmann方法解扩散方程的复杂边界条件研究

对格子Boltzmann方法求解含第三类边界条件的扩散方程进行了理论和数值研究,构造了一种新的基于bounce-back的边界处理数值格式,用来处理复杂边界问题.借助渐近分析,证明了新方法的数值相容性.用数值算例从不同角度分析了算法的精度和稳定性等,与已有算法相比,新方法在精度、稳定性和效率方面均有较大提高.最后通过一个复杂边界反应扩散的示例演示了新方法应用于复杂多孔介质内多物理化学输运模拟的可行性和有效性.     

Brown凝并中两个不同直径纳米颗粒的碰撞系数

对Brown凝并中两个不同直径纳米颗粒的碰撞系数进行了研究,通过求解碰撞方程,获得了在van der Waals力和弹性变形力作用下,直径为100 nm至750 nm的邻苯二甲酸二辛酯纳米颗粒的碰撞系数．发现碰撞系数总体上随着颗粒直径和2个颗粒半径比的增加而减小;当颗粒直径为550 nm时,碰撞系数有一个突然的增加．最后给出了具有不同直径2个纳米颗粒碰撞系数的新表达式．     

一个两流体系统中mKdV孤立波的迎撞*

本文从文[2]的基本方程出发,采用约化摄动方法和PLK方法,讨论了三阶非线性和色散效应相平衡的修正的KdV(mKdV)孤立波迎撞问题.这些波在流体密度比等于流体深度比平方的两流体系统界面上传播.我们求得了二阶摄动解,发现在不考虑非均匀相移的情况下,碰撞后孤立波保持原有的形状,这与Fornberg和whitham[6]的追撞数值分析结果一致,但当考虑波的非均匀相移后,碰撞后波形将变化.     

变截面圆形管道粘性流动的伽辽金-摄动杂交解

采用伽辽金-摄动杂交法来研究壁面是正弦形状的变截面圆形管道的粘性流动,从而避免了摄动小参数的局限性和单纯伽辽金法基函数选取的任意性的困难．讨论了边界和雷诺数对流动的影响,获得流动分离点和附着点的位置,还分析了壁面剪应力和摩擦系数沿轴向的变化情况．在小参数的情况下,计算所获得的结果与摄动解吻合良好．     

基流风速包含垂直变化时的三维无旋Non-Boussinesq流的地形重力波拖曳解

用WKB近似方法建立了表达三维地形重力波拖曳的解析Non-Boussinesq扰动模型,其中在大Richardson数条件下给出了(静力和非静力模型的)重力波拖曳及其地表扰动气压的二阶表达式.通过针对经典的理想化三维圆钟型山体的一个算例证明,当基流风速切变为线性时,重力波拖曳随着切变的增强而减弱;并且前向垂直切变(forward-shear,风速随高度增加)所对应的重力波拖曳比反向切变(backward-shear,风速随高度减小)所对应的重力波拖曳减弱得更快.这种现象与模型是否采用静力近似无关.     

横观各向同性压电空间中圆裂纹与合成点源的三维相互作用

研究了横观各向同性压电空间中的圆裂纹与包括力偶极子、电偶极子、点力矩、力张和力旋这些常见合成点源的相互作用．用初等函数的形式给出了在任意位置和方向的合成点源作用下,裂纹尖端3种应力强度因子和电位移强度因子的三维解．其中圆裂纹包括币形裂纹和外圆裂纹．这一系列的力电合成点源不仅其自身在工程中普遍存在,而且在某些情形下还可以模拟诸如微裂纹、空洞、夹杂和位错等缺陷．     

运动壁面槽道流动的直接数值模拟

采用谱方法,在曲线坐标系下对不可压缩Newton流体的N-S方程进行求解,采用定义在物理空间中的流动物理量以避免使用协变、逆变形式的控制方程．在计算空间采用Fourier-Chebyshev谱方法进行空间离散,时间推进采用高精度时间分裂法．为了减小时间分裂带来的误差,采用了高精度的压力边界条件．与其他求解协变、逆变形式控制方程的谱方法相比,该方法在保持谱精度的同时减小了计算量．首先通过静止波形壁面和行波壁面槽道湍流的直接数值模拟,对该数值方法进行了验证;其次,作为初步应用,利用该方法研究了槽道湍流中周期振动凹坑所产生的流动结构．     

基于耦合纯无网格方法时间分数阶下孤立子波碰撞过程的数值模拟研究北大核心CSCD

为数值预测时间分数阶耦合非线性Schrödinger(TF-CNLS)方程描述的孤立子波非弹性碰撞过程,首次发展了一种耦合纯无网格有限点集法(coupled finite pointset method,CFPM).其构造过程为:1)对时间分数阶Caputo导数项采用一种高精度的差分格式;2)对空间导数采用基于Taylor展开和加权最小二乘法的有限粒子法(FPM)离散格式;3)对区域进行局部加密和采用稳定性好的双曲余弦核函数以提高数值精度.数值研究中,首先,运用CFPM对有解析解的一维TF-CNLS方程进行求解,分析了节点均匀分布或局部加密情况下的误差和收敛阶,表明给出的耦合无网格法具有近似二阶精度和易局部加密求解的灵活性;其次,运用CFPM对无解析解一维TF-CNLS方程描述的孤立子波非弹性碰撞过程进行了数值预测,其出现的波塌缩现象与整数阶下出现的多波现象截然不同;最后,与有限差分结果作对比,表明CFPM数值预测时间分数阶下孤立子波非弹性碰撞过程的复杂传播现象是可靠的.     

Lack of Collision Between Solid Bodies in a 2D Incompressible Viscous Flow

We study the motion of a solid body surrounded by a constant-density incompressible viscous fluid in a cavity. Under technical assumptions on the shapes of the cavity and the body, we prove the body cannot reach the boundary of the cavity in finite time.     

多孔介质平板通道传热模型的两种求解方法

基于Brinkman Darcy扩展模型和非局部热平衡模型,考虑液相和固相含有内热源的情况,建立了多孔介质平板通道传热的一般模型.分别采用直接法和间接法将液相与固相能量方程解耦,进而求得充分发展传热条件下的多孔介质温度场.与直接解耦法相比,间接解耦法可在原始边界条件下求解二阶微分方程,更加简单易行.通过对无量纲温度表达式系数以及温度分布的比较,验证了两种求解方法的等价性.在两种极限情形下,间接法所得温度分布解析解与现有文献结果相当吻合,这也在一定程度上证明了所建模型更具一般性.参数分析表明,液固两相温差随着Biot数或有效导热系数比的增大而减小,Nusselt数随着内热源比的增大而减小.