三维气固两相混合层湍流拟序结构的直接数值模拟

本文对三维气固两相混合层湍流拟序结构进行了直接数值模拟。气相流场应用拟谱方法对Ｎ－Ｓ方程组进行直接求解,通过模拟时间模式的混合层流动,分析流场失稳后涡的卷起、配对、合并及撕裂过程,研究三维混合层湍流拟序结构的演变特征;计算颗粒场时,采用Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ方法,针对颗粒不同的Ｓｔｏｋｅｓ数,模拟了颗粒场的瞬态分布,并分析流场三维大涡结构对颗粒分布的影响。     

反应溅射沉积技术制备燃料电池催化层的模拟

反应溅射沉积技术(RSDT)可以生成纳米大小的颗粒并有效溅射形成性能稳定的催化层,是一项崭新的催化层制备技术。为从理论上研究RSDT过程的复杂物理化学过程,本文提出了RSDT过程的三维综合数学模型,模型描述了流体流动、热/质传递,并与燃料气的化学反应和液滴的燃烧相耦合。RNGκ-ε模型用于描述湍动燃烧气流,液滴的跟踪和分析在拉格朗日框架下进行,并利用Monte Carlo方法生成了催化层的表面结构。计算结果可以为该技术的优化提供一定的参考。     

Lattice Boltzmann Simulation for Complex Flow in a Solar Wall

In this letter,we present a lattice Boltzmann simulation for complex flow in a solar wall system which includes porous media flow and heat transfer,specifically for solar energy utilization through an unglazed transpired solar air collector(UTC).Besides the lattice Boltzmann equation(LBE) for time evolution of particle distribution function for fluid field,we introduce an analogy,LBE for time evolution of distribution function for temperature.Both temperature fields of fluid(air) and solid(porous media) are modeled.We study the effects of fan velocity,solar radiation intensity,porosity,etc.on the thermal performance of the UTC.In general,our simulation results are in good agreement with what in literature.With the current system setting,both fan velocity and solar radiation intensity have significant effect on the thermal performance of the UTC.However,it is shown that the porosity has negligible effect on the heat collector indicating the current system setting might not be realistic.Further examinations of thermal performance in different UTC systems are ongoing.The results are expected to present in near future.     

不同水域克氏原螯虾群体的形态差异分析

采用3种多元统计方法对6个不同自然水域的克氏原螯虾群体22个性状比例参数进行差异性分析。聚类分析结果表明洪泽湖、射阳群体与其他群体差异程度较大,微山湖、长江、鄱阳湖、安徽四个群体差异程度较小。主成分分析结果表明,雌性方差贡献率群体主成分分别为35.060%、19.371%、13.714%、7.303%,累积贡献率为75.448%。雄性群体主成分分别为46.188%、13.080%、11.496%、6.785%,累积贡献率为77.549%,第二步足长和第五步长2个因素对不同地区克氏原螯虾的形态差异是有显著影响的。判别分析结果表明,雌性群体判别准确率P1为78.9%~92.1%,P2为76.6%~90.0%,综合判别率为85.0%;雄性群体判别准确率P1为80.0%~88.6%,P2为79.6%~90.6%,综合判别准确率为83.6%,判别准确率较高,综上结果表明不同水域的群体在形态上产生了一定的差异。     

驱动模式对具有库源平衡的黏性流体中空间反射时间反演联合对称性的影响

满足空间反射时间反演parity and time-reversal(PT)联合对称性的库源平衡宏观开放系统近几年成为一个研究热点.本文将PT对称性引入到动力学系统,用格子玻尔兹曼方法求解Navier-Stokes方程,发现在二维黏性流体中,如果进口和出口的条件完全等同,在低雷诺数流动中,流场的PT对称函数(ρ)随雷诺数(Re)的增高以ρn～Ren指数增长.用三种不同的速度剖面来驱动流体,计算流场达到稳定状态时的PT对称性.结果发现,进出口平衡的黏性管流中,ρn～Ren的规律在三种驱动模式中出现,表明流场的PT对称性是由流体本身决定的,与驱动模式没有关系,从此论证所得到的指数率的谱适性.     

次声频脉动流横掠圆柱体传热实验研究

为研究次声频脉动流中圆柱体对流换热的特性,搭建了脉动流强化传热实验台架,研究了不同脉动频率(f=6~20 Hz)的脉动流横掠圆柱体的对流换热问题,脉动波的有效压力振幅Prms固定为22 Pa。结果表明:低频小振幅的脉动流横掠热圆柱体时,对流换热相对努塞尔数随着频率的降低线性增大,最大值可达4.0以上;辐射热流率占总热流率的比例随着频率的降低而呈指数下降。