Laboratory Studies of the Stratified Rotating Flow Passing over an Isolated Obstacle

We study the flow of a density-stratified fluid passing over an isolated obstacle,using towing-tank experiments.Our special concern is the response of the flow with different Froude numbers passing over a three-dimensional obstacle.A series of experiments of the stratified rotating flow passing over an isolated obstacle was carried out with the towering -tank controlled by the similarity laws and dynamic non-dimension parameters.These experiments show that the Froude number is a very important parameter,and the lee wave and the eddy structure experiments show that the Froude number is a very important parameter,and the lee wave and the eddy structure appear simultaneously under an appropriate conditions.The effect of rotation on the lee wave is mainly to change wave amplitude,particularly to restrain the development of the lee wave and to promote the formation of an eddy.     

Theory and Application of Characteristic Finite Element Domain Decomposition Procedures for Coupled System of Dynamics of Fluids in Porous Media

For a coupled system of multiplayer dynamics of fluids in porous media,the characteristic finiteelement domain decomposition procedures applicable to parallel arithmetic are put forward.Techniques suchas calculus of variations,domain decomposition,characteristic method,negative norm estimate,energy methodand the theory of prior estimates are adopted.Optimal order estimates in L~2 norm are derived for the error inthe approximate solution.     

循环流化床生物质气化炉内计算流体动力学模拟——鼓泡流化床内改进的颗粒床模型（英文）

采用改进颗粒床模型的CFD方法模拟了实验室规模冷模装置内鼓泡床的流体流动时空特性。模拟结果表明表观气速是影响气固动态特征和压力波动的主要因素之一：随表观气速的增大，气泡数目增加，气泡体积增大，压力波动增强；气速越高时均压降越大；在内循环鼓泡流化床内固体颗粒呈“单室”流型。上述与实验观察相吻合的模拟结果将有助于放大和设计商业化的内循环流化床生物质气化炉。     

毛细管区带电泳分离麦芽寡糖的研究

高效毛细管电泳是近年来分离科学中发展最为迅速的方法之一．它具有分离效率高、所需样品量极少、适合于生物大分子的分离测定和自动化程度高等特点．在毛细管电泳中，区带电泳作为主要的分离模式发挥了重要的作用［1］．本文中以麦芽寡糖类物质为对象，研究了离子流体动力学半径在分离中的作用和规律，提出了麦芽寡糖的迁移时间、淌度与其所含糖基数目的线性关系，并在不同的体系与操作电压下得到了验证．同时，也为利用毛细管电泳技术估算麦芽寡糖所含糖基数提供了简易的途径．1实验部分自行组装毛细管电泳电化学检测系统，高压电源0～30k…     

SPH方法研究空气在平板入水中的影响

飞机水上迫降以及船体在高速行驶时,均会发生结构物砰击水面的现象,当结构物底面较为平坦,砰击水面时会捕获空气,在板底形成空气垫。研究空气垫的形成及影响,有助于对结构物进行更准确的载荷分析。该问题的研究涉及到气固液三相的相互作用,在数值模拟中仍是一个挑战,本文使用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对该问题进行模拟。首先,与实验结果进行对比;其次,系统地研究了平板形成空气垫以及砰击水面的过程,考查了空气、水和平板的动能变化。对比了在SPH模拟中考虑空气与不考虑空气得到的水压力场和平板所受压力,说明了空气对结果的影响;最后,研究了平板宽度对空气垫形成的影响,从而进一步影响加速度。     

Casson流体作磁流体动力学流动时的Soret和Dufour效应

考虑Soret和Dufour效应,对Casson流体在可伸缩表面上,作磁流体动力学流动时的影响.首先导出相关的方程,然后用同伦法构造级数解.给出并讨论了速度、温度和浓度的场结果;在不同的物理参数下,得到并分析了表面摩擦因数、Nusselt数和Sherwood数的值;并验证了级数解的收敛性.     

用于气象观测的阵列式温度传感器流体动力学分析与实验研究

传统百叶箱和防辐射罩内部的温度传感器受到太阳辐射会导致其温度高于大气真实温度, 升温量可达0.8 K甚至更高. 为提高大气温度观测精度, 本文设计了一种阵列式温度传感器. 利用计算流体动力学方法分析计算该传感器在不同环境条件下的辐射升温量, 采用遗传算法对计算结果进行拟合, 获得辐射升温量修正方程. 为验证阵列式温度传感器的实际性能, 研制了强制通风温度测量平台. 将阵列式温度传感器、配有传统防辐射罩的温度传感器和强制通风温度测量平台置于相同环境下, 进行大气温度观测比对实验. 配有传统防辐射罩的温度传感器辐射升温量平均值为0.409 K; 与前者相比, 阵列式温度传感器的辐射升温量仅为0.027 K. 这种阵列式温度传感器可将辐射升温引起的误差降低约93%. 辐射升温量实验测量值与修正方程修正值之间的平均偏移量为0.0174 K, 均方根误差为0.0215 K, 该结果验证了计算流体动力学方法与遗传算法的准确性. 如果配合计算流体动力学方法与遗传算法, 温度测量精度有进一步提高的潜力.     

基于光滑粒子流体动力学的滑油泵数值仿真

基于光滑粒子流体动力学方法,构建齿轮泵壳体及内部流体的粒子模型,对内啮合齿轮泵在不同工况下的流量特性进行数值模拟。首先设置了均匀分布的油泵出入口压强,计算得到的流量结果与试验结果吻合,且在中低转速下流量与转速呈线性关系;针对高转速下油泵流量降低的问题,通过适当减小周期模型内部的流体粒子数反映流量降低,获得了与试验值相吻合的连续转速流量的模拟结果;针对影响齿轮泵性能的间隙和空化现象,结合模型特点给出了相应的近似处理方法。通过以上研究,将SPH方法成功地应用于滑油泵问题的分析计算。     

基于高温气体效应的磁流体流动控制研究进展

高超声速飞行器强激波后高温气体形成具有导电性的等离子体流场,电离气体为磁场应用提供了直接工作环境.磁流体控制技术利用外加磁场影响激波后的离子或电子运动规律,可有效地改善高超声速飞行器气动特性,在飞行器气动力操控和热环境管理等方面均具有广阔的应用前景; 同时,超导材料及电磁技术的发展又重新推动了这一领域的研究热潮.虽然国内外在高超声速磁流体流动控制领域已开展了一些研究工作,但其实验研究依然极具挑战, 且由于实验条件及测量技术等限制,其压力、热流等参数的测量并没有得出较为系统的结论,因此需要对影响脱体激波距离、热流、压力变化的规律及机理进行深入研究; 同时,数值模拟方法和理论分析也亟待可靠的实验数据来对其进行验证.本综述调研和讨论了基于高温真实气体效应的磁流体流动控制技术研究,主要针对磁流体流动控制的试验技术、数值模拟、理论方法以及流动控制的主要研究方向等进行了总结,并对其发展趋势进行了讨论和展望.      

光谱法研究普利沙星与小牛胸腺DNA的结合作用

利用紫外光谱,荧光光谱及流体动力学方法,研究了普利沙星与小牛胸腺DNA的作用机理。讨论了不同浓度普利沙星与DNA作用的紫外光谱,荧光光谱,磷酸盐效应以及离子强度对两者相互作用的影响,测量了DNA的热变性温度和粘度。从紫外光谱图上看出DNA发生了明显的减色效应, 说明普利沙星可能与DNA发生作用。普利沙星的荧光光谱发生了有规律的猝灭,最大发射峰发生红移, 猝灭常数为3.1×104 L·mol-1, 为静态猝灭,表明普利沙星与DNA结合生成了二元复合物。磷酸盐效应表明普利沙星与DNA的磷酸基团不发生静电作用。普利沙星引起了DNA的热变性温度略微升高(≤7℃)和DNA粘度略微下降, 表明普利沙星与DNA之间不存在插入作用, 只是在DNA的外部发生沟槽作用。