开放边界条件下平面环行交叉路口交通流的相图研究

运用具有内、外环车道的平面环形交叉路口元胞自动机模型,对开放边界条件下平面环行交叉路口的交通流进行研究.计算机模拟结果表明:边界条件和道路瓶颈影响着平面环形交叉路口交通流的性质,产生概率和消失概率均只在一定范围内影响系统流量的变化.根据系统流量与产生概率和消失概率的关系,将系统分为三个相区,并对相图进行研究,为实际交通控制提供参考.     

双激励超音速气体雾化喷嘴共振特性的数值研究

超音速气体雾化(ultra-sonic gas atomization,USGA) 喷嘴是实现喷射雾化的重要装置,它能够产生脉动的超音速气流,获得较小的平均粒径和集中的粒径分布.在USGA喷嘴的共振管端部引入了主动的激励信号,组成双激励式超音速气体雾化器,并对超音速气体雾化器内部Hartmann腔体气体流场在无激励/有激励情况下所产生的气体振动特性进行了数值研究.结果表明在主动激励器的作用下,超音速气体雾化器内气流的振动效果如振幅和起振特性等都得到了有效的加强.研究发现超音速气体雾化器存在多个气体受激振动的共振频率,其对应于两类不同的共振模式,“Hartmann模式”和“全局模式”.双激励器信号的频率、激励幅度及相位差改变都能够有效地改变超音速气流的振动特性.研究同时阐明了Hartmann共振管和二次共振管在USGA喷嘴腔体内产生气体脉动时的联动特点.     

地铁站内交织行人流的简化模型和数值模拟

地铁站内多方向行人流以不同方式通过瓶颈时具有不同的效率,发生拥堵的机制也有所不同. 本文将地铁站内行人流的交织运动简化为连通双通道内两股行人通过瓶颈的情形. 采用推广的格子气模型,通过引入背景场,使改进的模型可以刻画地铁站内行人流的运动特征, 通过数值模拟研究了两股行人以两种不同方式经过研究区域的清空时间以及瓶颈宽度的影响. 研究发现,在模型中考虑行人沿对角线的运动可以更加准确地描述真实行人运动. 当瓶颈宽度小于临界宽度时,逆向交织的行人经过研究区域具有更高的效率, 验证了行人流实验的结果.此外还详细讨论了在瓶颈处发生拥堵的机理.     

纳米颗粒水基分散液在岩心微通道中的双重减阻机制及其实验验证

提出了纳米颗粒水基分散液的力学-化学双重减阻机制,并通过对比岩心切片吸附纳米颗粒前后以及冲刷前后的表面微结构、润湿性的变化,进行了实验验证. 研究结果表明,经纳米颗粒水基分散液处理之后的岩心切片表面表现为强亲水性, 并且存在一层致密的纳米颗粒吸附层;冲刷之后岩心切片表面的纳米颗粒吸附层依然存在, 但其表面已逐渐转变为强/超疏水性,反映了纳米颗粒吸附层表面的表面活性剂被逐渐清洗干净. 注水初期,主要表现为表面活性剂的化学减阻作用.随着注水过程的进行, 主要体现为以疏水表面的滑移效应为主的力学减阻机制.岩心驱替实验结果表明, 纳米颗粒水基分散液驱替后的岩心的水相渗透率平均提高幅度达84.3%, 减阻效果显著,证实了纳米颗粒水基分散液的力学-化学双重减阻机制.     

旋转壳在子午面内整体弯曲的几何非线性摄动有限元肖及在波纹管计算中的应用（Ⅰ）

为切实有效地计算波纹管，建立了旋转壳在子午面内整体弯曲几何非线性问题的摄动有限元法。以结构环向应变的均方根为摄动小参数，将有限元节点位移列式和节点力列式直接展开。通过摄动小参数将非线性有限元的载荷分级和迭代过程有机地统一起来，即载荷的分级是有约束的，每一级载荷增量和所对应的位移增量之间的关系是已知的，每一级的计算一步到位。为叙述方便并具实用性，将旋转壳用截锥壳单元进行离散。位移分量和载荷分量沿环向按Fourier级数展开，沿子午线用多项式插值，端面弯矩和横向力化成载荷分量离散到节点上。采用Sanders中小转角非线性几何方程和各向同性广义Hooke定律，对多层材料叠合而成的旋转壳按各层薄膜应变、弯曲应变、扭转应变相等的原则进行处理，该方法能方便有效地计算单层和多层波纹管整体纯弯曲、横向弯曲的几何非线性问题。并为有限元处理非线性问题提供了一条新途径。     

痕量双掺Sm3+和Gd3+对Y2O2S:Eu3+发光特性的影响

通过对Y2O2SEu3+红色荧光粉痕量引入Sm3+和Gd3+的研究, 发现可有效地增强发光强度, 明显改善其电压特性(发射强度与激发电压间的关系特性), 且不影响材料的其他物理化学性能. 讨论和分析了发射强度增强、电压特性改善的原因 Gd3+对Y3+的置换, 减少了因Eu3+对Y3+置换所引起的晶格的畸变、缺陷, 使Eu3+离子晶场环境得到改善, 从而减弱了无辐射过程及因晶格畸变所造成的能量损失;Sm3+的发射与Eu3+的吸收(激发)的部分重叠, 且Eu3+激发光谱中包含有Sm3+激发跃迁谱线, 导致了Sm3+→Eu3+共振能量传递可能性, 有效地实现Sm3+对Eu3+的敏化效应.     

柔长结构气固耦合的线性与非线性气动力理论

针对柔性结构与风在三方向相互作用的特点,在合理的结构节段力学模型的基础上,建立了新的气动力模型,即三分力系数C_i=C_i(β(t),θ),(#em/em#=D,L,M)不仅是瞬时攻角的函数,而且也是转速的函数,并依据“片条理论”与改进的“准静态理论”,提出了推导结构节段模型与风相互作用的线性与非线性气动力项的方法,从而将土木工程中柔性结构与风的相互作用的线性与非线性理论集中到一个模型中.对于线性气动力部分,给出了与经典气动力公式中相对应的颤振导数的半解析表达式.对于非线性气动力部分,给出了扭转气动耦合的非线性气动力表达式,并给出了Tacoma大桥扭转非线性运动的控制方程,其形式与结果与V.F.B-m的相吻合.     

δ-摄动方法的一点注释

研究了最近发展起来的一种新的δ-摄动方法。在这种方法里把非线性项转化为含人工参数δ的形式(如u3转化为v),然后把人工参数作为摄动参数。指出了这种方法有好多优点,但也有很多局限性。该文认为何吉欢提出的线化摄动方法可以很好地克服其存在的局限性。     

幂律流体在分形介质中不定常椭圆渗流

以椭圆渗流模型为基础,得到了分形油藏中,垂直裂缝井的幂律型非牛顿流体的定常渗流的压力分布公式和产量公式;并用数值差分的方法研究了分形油藏中,垂直裂缝井的不定常渗流,分析了分形参数对不定常压力的影响;同时从平均质量守恒方程出发,得到了相应的不定常渗流的近似解析解。分析表明:用椭圆渗流模型研究垂直裂缝井的渗流,大大简化了渗流问题的复杂性。     

求解粘性流体和热迁移联立方程的迎风局部微分求积法

微分求积方法(DQM)已成功地应用于数值求解流体力学中的许多问题．但是已有的工作大多限于正规区域的流动问题,同时缺少用迎风机制来描述流体流动的对流特性．该文对一个不规则区域中的不可压缩层流和热迁移的耦合问题给出了一种具有迎风机制的局部微分求积方法,对通过边界和坐标不平行的收缩管道中的流体,只用少数网格点得到了比较好的数值解．和有限差分方法（FDM）相比较,这一方法具有计算工作量少、存储量小和收敛性好等优点．