Slip effects on streamline topologies and their bifurcations for peristaltic flows of a viscous fluid

We discuss the effects of the surface slip on streamline patterns and their bifurcations for the peristaltic transport of a Newtonian fluid. The flow is in a two-dimensional symmetric channel or an axisymmetric tube. An exact expression for the stream function is obtained in the wave frame under the assumptions of long wavelength and low Reynolds number for both cases. For the discussion of the particle path in the wave frame, a system of nonlinear autonomous differential equations is established and the methods of dynamical systems are used to discuss the local bifurcations and their topological changes. Moreover, all types of bifurcations and their topological changes are discussed graphically. Finally, the global bifurcation diagram is used to summarize the bifurcations.     

跨音速压气机非设计点性能预测

基于二维流线曲率法数学模型,参考公开发表的研究成果,拓展了一种适应于跨声速压气机的损失和落后角模型,并考虑3D和雷诺数的修正,对轴流跨音速压气机转子NASA Rotor37进行了数值计算,得到了设计点与非设计点的特性曲线,并与实验数据进行了对比和分析.结果表明,该方法能较好地预测轴流压气机特性和参数分布,可为压气机的设计和优化提供参考.     

用流线方法模拟碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱

建立了实用的碱 /表面活性剂 /聚合物三元复合驱数学模型 ,在力求模型简化的同时 ,较为全面地考虑了驱替过程的主要渗流机理 (如界面张力变化、粘度变化、吸附等 )。模型忽略了微乳相的形成 ,适用于低 pH值三元复合驱体系。用流线方法求解该模型 ,在结合边界元方法确定复杂边界条件下稳态渗流场流线分布的基础上 ,对流管内的一维渗流问题求解。应用显式全变差递减 (TVD)法求解饱和度方程 ;求解浓度方程过程中 ,采用Crank Nicolson差分格式进行空间项离散 ,对时间项变量进行了拟线性处理 ,保证了计算的稳定性。新建模型具有输入参数较少、计算快捷的优点 ,并适用于任意形状边界条件下各种井网配置的复合驱驱替动态计算问题。与化学驱软件UTCHEM的计算结果对比 ,证实该模型计算结果可靠、计算速度快、稳定性强 ,具有较强的实用性     

辐流式沉淀池固液两相流力学特性数值模拟研究

利用Fluent软件,数值求解Mixture多相流模型,模拟了辐流式沉淀池内固液两相混合流场的水力特性。分析了辐流式沉淀池内污泥浓度场和流线分布随时间的变化,以及沉淀池内不同位置横断面上横向流速和纵向流速的分布规律。模拟结果表明:沉淀池内流线分布形式随时间变化较大,污泥浓度随时间的变化基本稳定;不同位置横断面上流速分布规律不同,越靠近挡板的位置,横断面的流速沿水深方向变化梯度越大,说明流场紊动较强;到沉淀池后部,横断面上流速分布较均匀,沿水深方向变化梯度也较小。     

金属约束下定常非理想爆轰的理论研究

为了对金属约束条件下的定常非理想爆轰进行理论研究,对未反应炸药和爆轰产物采用JWL形式状态方程,对金属采用p(,T)形式状态方程。采用过爆轰前导冲击波的流线偏转角在影响域内沿高度线性变化的假设,并且由未反应炸药和金属的冲击波极曲线的交点确定爆轰冲击边缘角,则可从未反应炸药斜冲击波极曲线关系式求出爆轰前导冲击波阵面的形状。采用爆轰前导冲击波阵面之后的流线是直线的假设,则爆轰流动控制方程由偏微分方程变为沿流线的常微分方程,沿着所有流线求解便给出爆轰化学反应区内声速线与化学反应结束线的位置。理论分析同时给出约束金属折射冲击波后面的流体的流动状态。理论结果给出的爆轰化学反应区结构特征和约束金属内的流动状态特征与高精度数值模拟的结果符合良好,说明本文中给出的理论方法具有良好的合理性和适用性。     

不同运动条件下足球气动力及流场分析

为了获得足球空气动力学特性,建立了计算模型,并利用Fluent 软件分别计算了无自旋及有自旋条件下的足球绕流场. 仿真结果与已有工作相比较为合理. 在无自旋条件下,通过分析足球表面极限流线发现接缝使得足球表面分离线与圆球明显不同,接缝深刻地影响三维分离情况,而且还会对足球所受升力大小产生影响;在自旋条件下,足球受到的Magnus力随旋转速度变大而变大;同时还发现,足球受到阻力也会随其旋转速度变大而变大. 最后,本文还以一粒定位球罚球为例考察了足球旋转对其运动轨迹的影响.     

一类具有第三边界条件拟线性发展型对流扩散方程的差分-流线扩散法

本文对一类具有第三边界条件拟线性发展型对流扩散方程采用差分流线扩散法（ＦＤ－ＳＤ法）建立计算格式,并对此格式进行了理论分析,得到了Ｌ∞（０,Ｔ,Ｌ２（Ω））模的次最优估计。     

热源位置对室内自然对流换热影响的数值分析

利用热和流体流动控制方程,以室内局部加热(集中热源)的自然对流换热现象为研究对象,分析讨论了不同瑞利数Ra(Ra=103～106)、不同热源位置时的室内流体流线、等温线分布特征以及平均努赛尔数Nu的变化.分析结果表明:针对某一固定热源位置情况,随着Ra的增大,室内的热传输形式由热传导逐渐变为对流换热,等温线和流线形状随着Ra的增大发生变化,流线逐渐变得"紊乱";Nu与Ra呈幂数关系,拟合后其线性相关性可达93%.     

科里奥利旋流方程组的建立及其解

水槽排水孔形成的漩涡以及台风的气旋都是由科里奥利力引起的。本把质点动力学的拉格朗日表述法和流体力学常用的欧拉表述法结合起来，建立了描述科里奥利旋流的独特的方程组。该方程组有解析解，得到了流线方程和相似准则。     

光隔离器和耦合器设计的量子共振原理

本文应用光流线量子力学方程，模拟隔离器或耦合器界面间隙为折射率势阱，经过理论分析，发现光能流通过界面热阱存在共振阳关道效应，并且共振隧穿由阱源和阱宽调节，进而找到光透射率为1的理论极限。