二维不可压缩Navier-Stokes-Allen-Cahn系统的边界层分离

该文研究了二维不可压缩Navier-Stokes-Allen-Cahn系统的边界层分离.首先利用不可压缩流的几何理论以及泰勒展开式,得到平直边界下边界层分离的条件;其次求出边界奇点,得到弯曲边界下边界层分离的条件.这些条件由初值和外力决定,可以预测Navier-Stokes-Allen-Cahn系统发生边界层分离的时间和地点.

使用GAO-YONG方程组对不可压转捩/湍流平板边界层的计算

与以往的湍流模型不同的是GAO-YONG不可压湍流控制方程组不需要任何经验系数及壁面函数。本文运用SIMPLE方法QUICK格式求解GAO-YONG方程组,对二维零压力梯度下平板转捩/湍流边界层进行了数值模拟。结果表明,方程不仅对于边界层流动的各项细节(如表面摩擦系数Cf,对数律,亏损律等)能作出良好的预测,成功地解决了以往一般模型不能同时计算近壁区和远壁区的难题,而且能够预报层流-湍流转捩过程。本文还对机械能方程如何影响边界层近壁区特性进行了数值研究。

不可压N-S方程高效算法及二维槽道湍流分析

构造了基于非等距网格的迎风紧致格式，并将其与三阶精度的Ａｄａｍｓ半隐方法相结合，构造了求解不可压Ｎ－Ｓ方程高效算法．该算法利用基于交错网格的离散形式的压力Ｐｏｉｓｓｏｎ方程求解压力项，解决了边界处的残余散度问题；同时还利用快速Ｆｏｕｒｉｅｒ变换将方程的隐式部分解耦，离散后的代数方程组利用追赶法求解，大大减少了计算量．通过对二维槽道流动的数值模拟，证实了所构造的数值方法具有精度高，稳定性好，能抑制混淆误差等优点，同时具有很高的计算效率，是进行壁湍流直接数值模拟的有效方法． 在数值模拟的基础上对一维槽道流动进行了分析，得到了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数从６０００到１５０００的二维流动饱和态解（所谓“二维槽道湍流”）；定性及定量结果均与他人的数值计算结果吻合十分理想．对流场进行了统计分析，指出了“二维湍流”与三维湍流统计特性的区别．

二维不可压Navier-Stokes方程的特征混合有限元算法

针对二维非定常不可压Navier Stokes方程的特点 ,对流函数方程及漩涡度方程采用混合有限元方法离散 ,避免了处理漩涡度边界的困难 ,同时 ,对漩涡度方程的对流项 ,使用了沿特征线离散技术 。

二维离心流场叶片边界层方程

建立了简化成二维定常不可压缩流体的离心泵叶片的边界层方程,并对相关量进行了分析。强调构造边界层内速度分布函数并设法得到边界层厚度的迭代式式对求解边界层动量积分方程的重要性。

二维无界区域中不可压非牛顿流体力学方程组的整体吸引子(英文)

研究一类二维无界区域中的等热双极不可压粘性非牛顿流体力学方程组,通过证明相应的解半群的紧性,得到整体吸引子的存在性.

比热容非常值对高超声速平板边界层稳定性的影响

在高超声速条件下,边界层中气体的温度可能很高,以致气体的比热容不再是常数而与温度有关.这时边界层中的流动稳定性如何是值得研究的问题.采用线性稳定性理论,考虑比热容与温度有关时高超声速可压缩平板边界层的稳定性,并与假定比热容为常值的情况作比较,发现对第一模态和第二模态波的中性曲线、最大增长率都有影响.因此,在高超声速情况下,比热容随温度变化是研究边界层稳定性时必须考虑的一个因素.

任意二维物体捕捉自由涡的驻定态稳定性分析

证明了任意二维物体能捕捉到的驻定态自由涡最多只有中性稳定性 ;物表面用抽吸无助于稳定性。如果有一点源能与自由涡相联 ,有可能使驻定态自由涡达到真正稳定。

二维不可压流体瑞利-泰勒不稳定性的非线性阈值公式

分析了二维情况下平面几何、柱几何和球几何中瑞利 泰勒不稳定性发生非线性偏离的阈值问题 ,给出了三种几何中密度扰动振幅的定义 ,以及与界面扰动振幅的关系 .由此得到了三种几何中密度扰动的非线性阈值公式 ,用高精度流体程序对三种几何中的不稳定性进行了数值模拟 。

爆破工程课程教学中岩石材料动态力学实验实践与分析方法

《爆破工程》课程是土木和采矿类专业教学的基础核心课程。为了提高学生对岩石材料动态力学响应和损伤破坏机理的认识与理解,在培养方案中开设岩石材料的爆炸与冲击动力学实验教学内容以更好地实现《爆破工程》课程教学目标。针对学生缺乏在爆破工程方面的冲击动力学理论知识和实验基础等问题,将分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)实验技术和二维平板爆破(Two-Dimensional Plate Blasting,TDPB)实验技术应用于《爆破工程》的实践教学中。介绍了SHPB和TDPB的实验系统组成和实验计算原理;设计了岩石材料的SHPB冲击压缩实验课程内容和TDPB中心起爆实验课程内容;分析了SHPB实验下砂岩材料的动态力学行为与能量演化特征和TDPB实验下类砂岩材料的应变波演化与动力损伤破裂行为机理;引导了学生对岩石冲击动力学关键问题的深入讨论。教学实践效果表明:通过采用SHPB和TDPB实验课程与《爆破工程》理论课程相结合的教学模式,锻炼了学生的理论实践能力,提升了学生的科研探索水平,增进了学生的团队协同互助意识,实现了《爆破工程》课程教学目标。

Bingham流体与固壁、液面斜撞击的数值模拟

在交错网格中用MAC方法求解二维不可压N S方程 ,对圆截面液柱与固壁、液面斜撞击问题进行了数值模拟 ,得到了自由面随时间演化的图像。主要考察了 :(1)固壁和液面 ;(2 )牛顿、非牛顿流体 ;(3)碰撞入射角θ ;(4 )Bingham流体近似本构式中参数q0 、K对计算结果的影响。结果表明 :液柱与液面碰撞形成的自由面更复杂。碰撞初期 ,Bingham流体和水的自由面相似 ;但碰撞后期 ,Bingham流体的自由面相对简单。θ对液柱与液面碰撞自由面的影响较大。本文条件下 ,当K >2 0时 ,K对自由面的影响不大 ;当q0 增大时 。

基于群论方法的粘性流动的相似性解

用群论方法求出了平板边界层、二维射流、涡丝扩散3种情况下粘性流动的相似性解,回避了一般教科书中求解该问题时所使用的大量的物理推理和逻辑试探,从而使求解过程显得简单明了.

积冰机翼失效故障诊断

针对某型飞机机翼积冰后机翼性能改变问题,提出了一种基于流场和结构场耦合分析的机翼气动特性、结构特性故障诊断方法。该方法首先应用有限体积法对二维定常不可压粘流的时均N-S方程进行离散求解,采用四阶龙戈-库塔(RK)法求解水滴运动方程确定污染程度,然后耦合流场和结构场分析积冰后的机翼特性,通过对比未污染时的机翼气动特性和结构特性和安全飞行包线指标,判断积冰机翼是否失效。通过机翼积冰的相似实验结果表明,该方法能有效的应用于积冰机翼的性能判断和故障诊断中。

旋转振荡圆柱绕流中的频率耦合现象研究

通过分离解法数值求解原始变量的不可压二维 N- S方程 ,对在均匀来流中旋转振荡圆柱问题进行了数值模拟 ,利用快速傅里叶变换 (FFT)方法进行频谱分析 ,得到了在低雷诺数下圆柱自然涡脱落频率同外部强迫振荡频率之间的耦合作用。进而说明了在不同频率耦合区域流场涡形成。