二维剪切流的粘性-无粘湍流干扰理论

对二维不可压缩近壁剪切湍流,本文提出一个粘性-无粘湍流干扰理论.主要内容有:从分子粘性考虑出发确定干扰湍流的流动结构及其物理尺度,导出空间为小尺度的局部流动结构随顺流距离的演变规律,导出支配干扰湍流流动的简化Reyno-lds(SR)方程和扩散抛物化K-ε方程.该SR方程是作者早先提出的简化Navier-Stokes(SNS)方程的湍流形式,它的重要性质是“简化运算”和时间Reynolds平均运算的顺序可以交换.关于最大湍流剪应力、本理论计算值与实验测量值很好相符.经典湍流边界层理论、Clauser平衡湍流边界层以及湍流分离Triple-deck理论均是本文理论的特例.证实了顺流方向长度尺度随干扰增强而显著减小的实验结论.     

辐射非平衡流的运动论研究及对气流激光的应用

本文探讨激光介质气体非平衡流的运动论处理、引进了与分子速度有关的新的增益(GMS)、发展了近似求解方法。对CO_2气流激光的算例,本理论的零级近似已较满意。其结果在整个压力范围内适用,高压时与常用的速率方程理论(RET)的结果相一致;流速为零时结果简化为气体(不流动)激光的熟知的相应关系。需要指出的是:在低压加宽常数,η<0.2时,常用的RET即使引进修正压力效应的线形因子,仍不能正确估计非均匀加宽效应的影响,例如η=0.02,ξ=0,1.0时,(?)_R/(?)_K分别约为8和20,ξ是频移参数,(?)_R和(?)_k分别是RET和本理论之无量纲辐射强度。     

简化Navier-Stokes方程组(SNSE)的几个精确解

对不可压二维驻点流、三维驻点流和旋转圆盘附近的流动等三种流动情况,本文给出简化Navier-Stokes方程组(SNSE)及其精确解。表明:文献[1]理论的SNSE的精确解,在三种流动情况下均与完全Navier-Stokes方程组(NSE)的精确解完全一致;文献[3]SNSE的精确解的速度解与完全NSE精确解的速度解一致,但压力解在三种流动情况下均与完全NSE精确解的压力解不同。文献[3]SNSE精确解给出的压力分布相对与完全NSE精确解给出的压力分布的最大相对误差为100％。     

Short-and resonant-range interactions between scales in turbulence and their applications

Interactions between different scales in turbulence were studied starting from the incompressible Navier-Stokes equations. The integral and differential formulae of the shortrange viscous stresses, which express the short-range interactions between contiguous scales in turbulence, were given. A concept of the resonant-range interactions between extreme contiguous scales was introduced and the differential formula of the resonant-range viscous stresses was obtained. The short- and resonant-range viscous stresses were applied to deduce the large-eddy simulation ( LES ) equations as well as the multiscale equations, which are approximately closed and do not contain any empirical constants or relations. The properties and advantages of using the multiscale equations to compute turbulent flows were discussed. The short-range character of the interactions between the scales in turbulence means that the multiscale simulation is a very valuable technique for the calculation of turbulent flows. A few numerical examples were also given.     

利用射流混合获得分子气体的振动粒子数反转

本文讨论利用射流混合的流体力学方法来获得分子气体的振动粒子数反转。当激光介质气流与振动激励的储能介质冷气流发生混合时,由于后者亚稳态到前者基态的近共振能量传输上能级受到选择激励,从而在激光能级间形成了粒子数反转。利用双参数摄动法,求得多组元非平衡二维高速剪切流动的解析解;给出反转密度、流场参数和激光功率极限;阐明了反转条件、冷却效应、流场参数和碰撞去活化作用对反转密度的影响,阐明了输出光束垂直于气流方向时提取激光的位置能够最佳化的事实。作为例子,对CO₂气流与振动激励的冷氮气流混合的情况,由解析解直接导出了反转条件、效率和增益系数。     

气流与化学激光中的碰撞和非均匀加宽效应——理论分析模型

本文把用于气流与化学激光性能计算的理论模型作了分析比较,包括常用的Lorentz-Gauss谱线形因子近似、本文提出的矩形谱线形因子近似以及文献[5]的理论。对气流化学激光的简化扩散混合模型,文中简要地导出了与上述诸理论相对应的具体结果。分析和计算表明:在碰撞与非均匀加宽同时起作用,特别是非均匀加宽占优势的情况下,两种谱线形因子近似以及文献[5]理论的结果三者之间存在显著的差异;矩形谱线形因子近似要比常用的Lorentz-Gauss谱线形因子近似精确,而矩形谱线形因子近似的计算量要比Lorentz-Gauss谱线形因子近似的计算量少。 关键词：     

CHARACTER OF SIMPLIFIED NAVIER-STOKES (SNS) EQUATIONS NEAR SEPARATION POINT FOR TWO-DIMENSIONAL LAMINAR FLOW OVER A FLAT PLATE

It is proved that the simplified Navier--Stokes (SNS) equations presented by Gao Zhi,Davis and Golowachof--Kuzbmin--Popof (GKP) are respectively regular and singular neara separation point for a two--dimensional laminar flow over a flat plate. The order of thealgebraic singularity of Davis and GKP equation near the separation point is indicated.A comparison among the classical boundary layer (CBL) equations, Davis and GKP equations,Gao Zhi equations and the complete Navier--Stokes (NS) equations near the separationpoint is given.     

激光谱线测速原理讨论

本文探讨了利用激光谱线频移及谱线形变形来测示气体宏观运动速度及运动方式的问题。对Doppler加宽和压力加宽同时起作用的情况,求出了非饱和谱线形的普适表达式及频移关系;对三个典型流动和Doppler加宽为主的情况,求出了非饱和谱线形的具体表达式,给出频移关系及非饱和谱线形移动量和变形量与气体宏观运动速度及宏观运动方式之间的定性定量关系。     

干扰剪切流动(ISF)和边界层流动及ISF理论在计算流体力学(CFD)中的应用

简述作者提出的干扰剪切流动(ISF)理论、近壁复杂ISF理论、推论和它们在CFD中的应用.ISF是小黏性流体运动中普遍存在的一种基本流动,如驻点流、近壁黏性-无黏干扰流动,干扰可忽略时ISF的黏性部分为熟知的边界层流动.ISF理论揭示了高$Re$数流动计算的最佳坐标系和最佳网格生成.由近壁复杂ISF理论与流体运动方程组及流速在壁面无滑移条件相结合导出一组壁面相容(SC)判据,该判据提供了利用CFD仿真结果判断CFD仿真可信度的理论途径、并为近壁网格、算法和边界处理的改进和三者的更好协调、为湍流模型的评估、改进和发展提供了一种理论途径.      

高岭土合成4A沸石晶化历程

4A沸石是广泛用于催化、污水处理、洗涤剂助剂等领域的一种人工合成沸石分子筛[1,2].采用化学合成法,沸石分子筛是在无定形凝胶和水溶液共存的体系中生成[3].以高岭土为原料,在低温水热条件下进行4A沸石的合成时,由于高岭土并不完全溶解于碱性溶液中,因而这一固液两相体系的反应过程,可能是在偏高岭土无定形的表面上完成.本文通过对合成过程液相成分的变化和固相特征分析,探索了该条件下4A沸石晶核生成及其成长历程.81999-04-19收稿,1999-06-25修回内蒙古自然科学基金资助课题（971302-2）合成原料为n（StQ）：n（AI。O。）一2.06：1的…