双流体Euler-Poisson方程的长波长极限

该文研究双流体Euler-Poisson方程的长波长极限.首先,借助长波尺度变换和奇异摄动方法,建立了双流体Euler-Poisson方程到Korteweg-de Vries(KdV)方程的形式推导.然后,当m_(i)/m_(e)≠T_(i)/T_(e)时,通过深入分析余项方程的结构,并利用能量方法,从数学上严格证明此极限过程的合理性.其结果表明:在KdV方程解存在的时间范围内,双流体Euler-Poisson方程的解可收敛到KdV方程的解.

双流体高聚物配位溶液理论──纯物质的状态方程及其应用

以Ｆｌｏｒｙ局部组成型囚胞理论为雏形，引进空穴数，建立了更符合流体特性的双流体高聚物配位统计模型。以配位分数和局部配位分数替代原局部组成中面积接触分数和局部面积接触分数概念，用拟化学近似处理局部配位分数，导出纯物质的状态方程，并应用于聚丙烯（ＰＰ）、聚丁烯－１（ＰＢＴ）、聚苯乙烯（ＰＳ）三个体系的关联，取得了良好的关联精度。根据ＰＰ和ＰＢＴ的链节结构与空穴数的关系，预言了高聚物的链节结构和空穴数与聚合物流动性的定性关系。

高聚物双流体配位模型状态方程的简化

对高聚物双流体配位模型状态方程进行了简化，忽略了其中的Q项，以简化的状态方程对4个纯高聚物（聚丙烯、聚苯乙烯、聚异丁烯和聚丁烯-1），2种纯溶剂（苯，环己烷）和2个高聚物／溶剂混合体系（聚异丁烯／苯和聚异丁烯／环己烷）进行关联，结果表明，简化的状态方程与原方程同样具有很好的关联精度和温度适用性．

基于R-K-S方程的同心双管注多元热流体传热特征研究

为了解同心双管注多元热流体的传热特征,获得最优的井底蒸汽参数,基于实际气体R-K-S状态方程和质量、能量与动量守恒方程,结合经典地层内瞬态传热模型,建立了同心双管注多元热流体井筒传热数学模型。在验证模型的基础上,分析了井筒内混合汽/气典型传热特征,近井口处无接箍油管和内油管环空之间的温差较小,会导致流体热物性参数剧烈变化,但温度梯度快速趋于一致。应用该模型对非凝结气含量和注汽温度进行了优化计算,结果表明,非凝结气含量增大,井底过热度减小;随着无接箍油管注汽温度升高,井底过热度增加。研究结果表明,注汽参数对井筒内热参数分布有明显影响,现场作业时要根据井眼实际情况优选注汽参数。

三维不可压双流体MHD方程Cauchy问题小初值解的整体存在性

研究三维不可压双流体MHD方程Cauchy问题,给出该问题在小初值条件下解的整体存在性结果。

明渠气水二相流的双流体模型

从解决平均二相流基本方程的封闭问题出发 ,分析了水利工程中气水二相流的特点 ,介绍了据此提出的可用于水利工程稀疏气泡流计算的双流体模型 ,并对明渠气水二相流进行了算例验证。

守恒流体力学方程组的熵不等式

关于双曲型守恒方程组ut+fx=0,若存在标量熵对(U,F)满足熵不等式 Ut+Fx≤0,则原方程存在弱解.本文目的在于将此结果应用到流体力学方程组.文中先求其半离散差分逼近式及离散熵对[Ut,F0j +G1j ],通过引入适当的调节参数β及调节流函数f1j 的计算方法,使取极限后熵不等式恒为满足.因而使差分逼近式的解收敛于弱解,并举出一些数值算例说明本方法的有效性.

双平行平面射流与环境流基元反应特性研究

为揭示双射流与环境流之间流动-化学反应耦合过程的标量输运机理,采用大涡模拟方法对具有二级非平衡基元反应(A+B→R)的双射流与环境流反应工况进行了研究,达姆科勒数Da为1且雷诺数为2000。首先通过对反应性单射流进行数值模拟,将平均流向速度和平均混合浓度分数等统计量与现有方法结果进行对比,验证了数值方法的准确性;其次,基于化学反应标量输运方程研究了反应性双射流流动-化学反应耦合过程中的标量输运和化学反应特性。结果表明:流场上游湍流/非湍流界面(T/NTI)附近存在1个急剧消耗环境流中反应物B的区域,T/NTI的卷吸过程深刻影响着化学反应;化学反应主要发生在流场上游,T/NTI附近某一时刻产物R的非稳态变化几乎由化学反应产生和对流输运过程决定,而流场下游湍流区域某一时刻产物R的非稳态变化主要取决于对流作用;统计平均下,在6<x/d<20范围内,流场流向对流作用和法向对流作用对产物R的输运收支平衡。

小尺寸半导体器件流体动力学方程解的长时间行为

用能量方法证明了当初始数据与稳态解很近,且时间趋于无穷时,小尺寸半导体器件流体动力学方程指数衰减到唯一的稳态解,从而改正了文献[1]的错误。

等离子体中双流体模型的调制逼近

等离子体中的双流体模型描述了丰富的等离子体动力学行为,包括离子声波和等离子体波之间的相互作用.为了描述该双流体模型小振荡波包解包络的演化,利用多尺度分析方法将非线性Schrödinger(NLS)方程作为形式逼近方程导出,并通过对该双流体模型的真实解和逼近解之间的误差,在Sobolev空间中进行了一致能量估计,最终在时间尺度O(ε^(-2))上严格证明了NLS逼近的有效性.

非线性双曲型守恒律的两步二阶TVD差分格式

通过 Mac Cormack格式和 Warming- Beam的结合 ,构造了一种非常简单的两步二阶 TVD差分格式。该差分格式更适合于使用分量形式差分计算而无须对欧拉方程组进行特征解耦。通过对流体力学方程组的大量数值试验 ,并与二阶 ENO格式进行了比较 ,充分显示了该格式高精度。

流体动力系统激波的数值模拟

本文为了对流体动力系统含有激波的跨音速流动进行数值模拟，给出了曲线坐标系下的LU-AUSMLW算法。该算法综合利用了AUSMPW格式与LU-SGS方法的优点。本文通过采用三阶MUSCL格式获得高阶精度。为了验证该算法的精度，对通道和叶栅中含有激波的跨音速流动进行了数值模拟。本文数值试验的计算结果与文献计算结果相符很好。

不同马赫数Navier-Stokes方程计算方法的研究

为了在低马赫数到高马赫数范围内求解可压缩Navier_Stokes方程 ,给出了基于预处理算法的PLU_SGS方法· 将高分辨率AUSMPW格式与三阶MUSCL格式融合 ,将其扩展到三阶精度 ,并采用特征边界条件· 为了验证该方法的有效性 ,通过求解曲线坐标系可压缩Navier_Stokes方程 ,对几个典型流动问题进行了数值计算· 计算结果与文献计算结果或实验数据比较表明 ,该方法对不同马赫数Navier_Stokes方程的计算 。

双连通域正交坐标系的生成

采用物理坐标在变换平面求解拉普拉斯方程的方法生成正交坐标系 ,提出了双连通域的边界条件的处理及其数值计算过程 .用梅子洲河段的正交网格生成作为算例 ,其结果表明

由蒸汽压方程关联全氟烃体系的汽液平衡

蒸汽压方程代表了纯物质的汽液平衡关系，也是混合物汽液平衡关键的信息。将双流体理论与经典热力学相结合，得到了由纯物质蒸汽压方程表达的混合物汽液平衡关系式。用于低压条件下全氟烃体系的汽液平衡计算。仅需要１个二元相互作用参数，获得了满意的结果。与传统的方法相比，新方法具有模型参数少且规律性好、计算简单等优点，为进一步用本方法预测混合物的汽液平衡提供了可能性。

基于粒子的动态流体模拟与GPU实现

针对动态流体模拟的细节复杂特性,采用一种基于粒子的新方法,当流体发生大幅动态变化时,该方法在描述流体细节方面取得更好效果。在模拟实现方面,在GPU上采用并行处理,提高模拟速度,实现计算机动画的实时模拟。

一类双积分流体动力学方程解的渐近性研究

本文研究了一类含有简单参数的双积分流体动力学方程解的渐近性。首先,提出了双积分流体动力学方程的形式;接着,提出了扩散波型解的形式;最后,证明了解的存在性和渐近性。

综放工作面粉尘浓度空间分布规律的数值模拟及其应用

针对粉尘采样器测尘法不能全面反映工作面作业空间粉尘浓度的缺点,用数值模拟的方法对综放工作面粉尘浓度的三维分布规律进行研究。为此,根据综放工作面气体-粉尘流动的特性,运用颗粒相的动力学理论,推导了颗粒相应力的表达式,实现了求解粉尘浓度空间分布规律的k-ε-Θ-kp双流体封闭方程组的数学建模。采用基于同位网格的SIMPLE算法,利用Fluent软件对综放工作面粉尘浓度空间分布规律进行了数值模拟。根据模拟结果指导综放液压支架喷雾降尘装置的优化设计,取得了很好的降尘效果。

惯性区低-β等离子体中的动力学Alfvén孤波

运用双流体MHD方程描述电子和离子的行为 ,采用非扰动理论 ,把孤子看作经典粒子 ,通过推导的赝势 (也称Sagdeev势 )方程 ,结合数值计算来研究惯性区低 - β等离子体中动力学Alfv啨ｎ孤波的特性 .结果表明离子热效应对Alfv啨ｎ孤波特性的影响不可忽略 ,且在惯性区稀疏型孤波和压缩型孤波均存在 .此结论与Freja卫星在极区上空所观测结果吻合很好 .Alfv啨ｎ孤波携带有平行电场 ,它对带电粒子的加速有重要作用 ,这给极光粒子加速提供了一种可能的物理机制 .

Alfven波在低纬IAR中的传播研究

电离层Alfven谐振器(IAR)形成于电离层与Alfven速度极大值处之间的区域。从等离子体双流体力学方程出发,结合IRI2001模型与MSIS-E-90模型模拟了Alfven波在低纬地区IAR中的传播,得到其传播及耦合特性。根据不同时间的背景参数研究了影响IAR形成的条件,结果表明夜间电离层更适于IAR的形成,其结果与实验观测结果相吻合。