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。     

跨音速轴流压气机叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机制和扩稳效果研究

本文将叶顶微喷气方法应用于 NASA Rotor37 跨音速轴流压气机转子,在近失速工况,利用数值模拟方法研究了不同喷气量时叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机理和叶顶微喷气的扩稳效果.结果表明,喷气使得叶顶区域的叶表压力随喷嘴与叶片相对位置的变化沿弦向发生波动,抑制了叶顶泄漏流的自激非定常波动,使叶顶泄漏流轨迹沿叶片吸力面向下游移动,实现了提高压气机性能和稳定性的目的.采用喷射气流的无量纲总动量可关联亚音速和跨音速轴流压气机不同喷气方案的扩稳效果,该无量纲总动量与来流总动量和喷射气流高度成反比,而与叶高和喷射气流总动量成正比.     

Computation of the stability derivatives via CFD and the sensitivity equations

The method to calculate the aerodynamic stability derivates of aircrafts by using the sensitivity equations is ex- tended to flows with shock waves in this paper. Using the newly developed second-order cell-centered finite volume scheme on the unstructured-grid, the unsteady Euler equations and sensitivity equations are solved simultaneously in a non-inertial frame of reference, so that the aerodynamic stability derivatives can be calculated for aircrafts with complex geometries. Based on the numerical results, behavior of the aerodynamic sensitivity parameters near the shock wave is discussed. Furthermore, the stability derivatives are analyzed for supersonic and hypersonic flows. The numerical results of the stability derivatives are found in good agree- ment with theoretical results for supersonic flows, and variations of the aerodynamic force and moment predicted by the stability derivatives are very close to those obtained by CFD simulation for both supersonic and hypersonic flows.     

基于时间倾斜法的动/动干涉非定常模拟

对转压气机去掉静子部件其非定常脉动较常规压气机非定常脉动更强。本文采用时间倾斜法处理非定常模拟中前后两排叶片栅距不相等的间题,通过对N-S方程的时空转换,发展了相邻两叶排任意转速下非等栅距的非定常时间精确算法,将该方法拓展为适用于超常规动/动结构叶轮机械内的非定常流动的计算。对某对转压气机之间动/动干涉的非定常流场进行的计算表明:本文所发展的非等栅距非定常时间精确算法以较低的计算代价真实反映了对转压气机内部的非定常特性。     

基于非线性谐波法的离心压气机确定应力场分析

本文采用非线性谐波法与定常计算方法,对离心压气机的内部流场进行了数值模拟,对比了时均流场与定常流场的差别,研究了离心压气机确定应力分布的特点。结果表明,采用非线性谐波方法所得到的压气机内部流场宏观结构与定常结果基本一致,但流场参数分布细节存在较明显差别,且这种差别与对应的确定应力场的分布特征吻合,验证了确定应力是引起时均流场与定常流场差别的原因。对确定应力的分布特征分析表明,离心压气机内确定应力在流向上呈现为从叶轮出口向上下游逐渐递减的趋势,在叶高方向上表现为从叶根到叶顶逐渐递增趋势;且在整体上,确定应力的空间不均匀特性在叶轮出口处最为强烈,表明离心压气机内部最强非定常效应同样位于叶轮出口。     

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．     

三维非定常水的跨血管壁流动与大分子的跨血管壁传质

对水的跨血管壁流动与大分子的跨血管对流-扩散传质提出一个统一的三维非定常模型,研究了内皮细胞在转换过程中形成漏的缝隙后的大分子跨壁传质,其浓度随时间的增长,内皮细胞截面形状对浓度分布的影响及生理参数对浓度分布的影响,采用解析方法求出了水跨壁流动的速度场与压力场的分析解,根据以前学者对血管壁的超微结构研究,将血管壁分为4层,用数值模拟方法求解了低密度脂蛋白（LDL）、血清白蛋白（albumin）以及辣根过氧化酶（HRP）三种大分子在各层的浓度分布,结果表明,随着时间的增长,在不同时刻,低剪切流中内皮细胞截面形状接近圆形时,大分子在漏的缝隙处浓度大小和分布范围,都大于高剪切流中内皮细胞截面被拉长时的情形;弹性层厚度等参数显著地影响传质,浓度分布随时间的增长与轴对称结果类似,即漏的缝隙处有一明显的浓度尖峰,在两侧浓度迅速减少,浓度尖峰值和浓度分布的范围随着时间的增长而降低与变小,这些结果对了解动脉粥样硬化形成的机理有重要意义。     

非线性非定常系统在经常作用干扰下的稳定性定理——李雅普诺夫间接法

研究在经常作用干扰下的稳定性是研究李雅普诺夫意义下稳定性的深入和发展,并且更有实际意义,因为干扰往往并不是一次的.关于经常作用干扰下的稳定性,马尔金提出了一个一般定理;但实用它必须找出满足一定条件的李雅普诺夫函数.这对于非线性非定常系统是很困难的.本文根据李雅普诺夫间接法的原理,将之推广应用到判别非线性非定常系统在经常作用干扰下的稳定性,证明了一个重要结论.