不可压缩粘性流体旋涡运动积分方程的建立

将导出的旋涡运动积分恒等式应用于涡动力学微分方程,分别建立了不可压缩粘性流体在外力有势条件下的流体质量体(系统)及控制体的旋涡运动积分方程,并对不可压缩粘性流体、外力有势条件下质量体的旋涡运动积分方程及其涡强度和矢量的随体导数予以讨论。其结论可对旋涡运动宏观动力学特性的进一步研究提供参考。

非稳态不可压缩自由表面粘性流体的三维数值计算

扩展了相对体积算法，计算了变速旋转的敞口圆筒内水的真实非稳态流动。采用了原始变量、交错非等分网格和显式迭代。计算结果与实验现象相吻合。当圆筒长时间等速旋转，其内流体与筒体一起作刚性旋转时，计算自由表面形状与流体力学理论公式的预言吻合得很好。

不可压缩粘性流体定常流动的有限元近似

给出了对一类描述大速度梯度的不可压缩流体定常流动问题的有限元计算格式，

不可压缩非牛顿流体的弱解

本文讨论了不可压缩非牛顿流体初边值问题解的存在唯一性,改进了文[2],[3]的结果.

在局部一致空间中的非自治不可压缩非牛顿流体(英文)

对无界区域证明了二维非自治不可压缩非牛顿流体在局部一致空间中拉回吸引子的存在性.

不可压缩非牛顿流体非定常流动初边值问题的非线性半群方法

本文应用非线性半群理论构造了不可压缩非牛顿流体非定常流动初边值问题的强解．

三维不可压缩非牛顿流体/Vlasov方程组的大时间行为

主要考虑三维周期空间中流体与粒子方程组的大时间行为,准确地说,该模型由不可压缩非牛顿流体方程及Vlasov方程通过阻力项耦合而成.对于此模型,利用Lyapunov函数估计其时间衰减率,得到粒子与流体弱解的能量随着时间的推移呈指数衰减.

基于不可压缩光滑粒子流体动力学的单螺杆挤出三维流动数值模拟

基于不可压缩光滑粒子流体动力学(Incompressible smoothed particle hydrodynamics,ISPH)算法,利用FORTRAN语言编程,开发一套模拟三维非牛顿流程序。通过模拟平板Poiseuille流验证ISPH算法计算非牛顿流的正确性。指出在模拟非牛顿流时,采用镜像粒子边界法处理壁边界较采用静态粒子边界法更适合。并利用该程序计算单螺杆挤出三维流场。提出两种入口出口边界设置方法:周期边界法及压力边界法。分析计算结果发现:选取周期边界较压力边界更合理;选取适当粒子分布密度可以同时满足计算效率与计算精度要求;螺槽横截面上形成环流;切应力分布梯度主要集中在左上角和右上角;沿螺槽方向的流动很平稳,然而,随着反向压力梯度的增加,流动受到反向压力梯度的阻碍更加明显。为进一步采用ISPH方法模拟几何形状更加复杂的三维螺杆挤出打下基础。

不可压缩SPH方法模拟非牛顿流边界设置

基于不可压缩SPH(ISPH)算法,针对螺杆挤出螺槽横截面内非牛顿流的计算,对镜像粒子法和静态粒子法两种边界设置方法进行研究。对比分析计算得到的速度场、粘度场、剪切应变率分布发现,使用静态粒子法计算的边界附近粒子的粘度场分布之所以不会剪切变稀,是因为剪切应变率计算的错误造成;而采用镜像粒子法则不会出现这种问题。该研究为不可压缩SPH方法在聚合物挤出加工模拟中的应用打下基础。

二维粘性不可压缩流动的Fourier-Chebyshev拟谱逼近

该文构造了计算二维粘性不可压缩流动的 Ｆｏｕｒｉｅｒ－Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ拟谱格式，严格证明了其广义稳定性和收敛性，并给出了数值结果，该文的理论分析为此类混合逼近的误差估计提供了一个框架。

Ladyzhenskaya的粘性不可压缩流的数学模型的分子运动论基础

１９６８年，Ｌａｄｙｚｈｅｎｓｋａｙａ提出的在大速度梯度情形下适用的关于粘性不可压缩流的数学模型已开始受到人们的重视，基于气体的分子运动理论论述了这个模型的合理性。

明渠中变密度变粘度牛顿流体紊动基本方程式

本文利用Navier－Stokes方程及雷诺时均法则，导出了变密度变粘度牛顿流体的紊动微分方程式，并进一步导出了变密度变粘度牛顿流体在明渠中紊流流动时的运动微分方程式．文中首次提出了密度紊动应力与粘度紊动应力的概念．

不可压粘性定常旋转流关于粘度的一致有界性

对于描述不可压缩粘性流体流动的 Navier- Stokes方程 ,其解的定性分析结果对于该方程的数值求解及其分歧问题的研究都是十分重要的 .经典理论认为 ,不可压缩粘性流体定常旋转流在Sobolev空间 [H1(Ω ) ]3中的范数的上界与流体粘度成反比 ,随着流体粘度的减小 ,这一上界会无限地增大 .文中利用空间分解定理、高斯公式及 Sobolev空间方法证明了不可压缩粘性流体定常旋转流在 Sobolev空间 [H 1(Ω ) ]3中存在一个与流体粘度无关的上界 .

基于MATLAB对不可压缩粘性流体在流管中的研究

粘性流体是指粘性效应不可忽略的流体,其粘性具有在流体质点间可流层因相对运动而产生摩擦力反抗相对运动效果。粘性流体的研究在医疗领域的心脑血管方面具有重要意义。文中详细介绍了管道中的流动模型和一种解决不可压缩流体的通用算法SIMPLE算法,并使用MATLAB软件进行数值模拟,模拟结果与解析结果进行比较,根据其结果的差异总结了SIMPLE算法的优缺点。

流体力学课程教学中几个基本概念的教学方法

基于作者多年来在流体力学课程教学中的经验和体会,结合授课班级学生反馈回来的信息,对流体力学课程中关于流体质点与流体微团、连续介质假设、牛顿内摩擦定律、不可压缩流体等几个学生普遍反映抽象难懂的基本概念的教学方法进行了总结,希望对学生在学习这些内容时能够有所帮助,同时为其他教师在讲授流体力学课程时提供参考.

谱元法和高阶时间分裂法求解方腔顶盖驱动流

详细推导了谱元方法的具体计算公式和时间分裂法的具体计算过程 ;对一般的时间分裂法进行了改进 ,即对非线性步分别用 3阶 Adams-Bashforth方法和 4阶显式 Runge-Kutta法 ,粘性步采用 3阶隐式 Adams-Moulton形式 ,提高了时间方向的离散精度 ,同时还改进了压力边界条件 ,采用 3阶的压力边界条件 ;利用改进的时间分裂方法分解不可压缩 Navier-Stokes方程 ,并结合谱元法计算了移动顶盖方腔驱动流 ,提高了方法可以计算的 Re数 ,缩短了达到收敛的时间 ,并将结果与基准解进行比较 ;分析了移动顶盖方腔驱动流中 Re数对流场分布的影响。

用移动粒子半隐式法模拟液舱横摇晃荡现象

应用移动粒子半隐式法(MPS)模拟了半满粘性液舱的横摇晃荡运动.模拟中每个时间步分为显示和隐式两步,控制方程中利用粒子与周围粒子之间的关系取代了传统方法中的差分项,利用粒子数密度的变化来判别自由表面.MPS法作为一种Lagrange数值方法,存在着粒子穿透现象.文中使用了一种防穿透方法,取得了较好的结果.结果表明,MPS法在复杂曲面的布点及自由表面的表现上有一定的优势.

高雷诺数情况下钝体绕流的数值模拟

在高雷诺数 (Re=1× 1 0 4)情况下 ,利用流函数———涡量法在二维空间对半圆半椭圆的拼接体 (新月形覆冰导线的截面 )绕流流场的流动结构、涡的变化及气动力特性进行数值模拟 .将模拟过程用于圆柱体和半圆半椭圆拼接体 ,结果与前人的研究结果及试验值相吻合 。

粘性不可压流场数值模拟的无网格方法

采用无网格伽辽金法(elementfreeGalerkinmethod,EFG)对二维不可压粘性流场进行了数值模拟,主要计算了几个经典的流体力学问题:管道流、绕台阶流以及方腔驱动流。计算中采用标准的Galerkin离散,使用规则分割产生的背景网格来形成积分单元,并与有限元、有限差分法计算所得的速度剖面图进行了比较,结果相差很小。更重要的是,与有限元法相比,无网格虽然计算量比较大,但是它能够处理结点分布畸形甚至重合的情况,从而为解决多相流动直接数值模拟中网格重构的问题奠定基础。

受非线性支承的板状梁结构流致振动研究

研究了受非线性支承的板状梁结构流致振动问题 .采用二维不可压缩粘性流体模型 ,建立了板状梁的运动微分方程 ;研究非线性支承情况下的流体流速对振幅的影响 ,并对计算结果进行了分析 .结果表明在非线性支承下板状梁结构在流体动压力作用下存在着复杂的动力学行为 ,像发生极限环颤振和屈曲等 .