具耗散一维可压流体方程组奇性形成(英文)

考虑具耗散项 2 αu(α>0 )可压缩流体方程组 Cauchy问题经典解整体存在性与解的奇性形成 .如果熵和 α小于声波能量 ,证明了其经典解必在有限时间内产生激波 ,进一步给出了经典解的生命区间跨度估计 .

可压流体与不可压流体相似性的讨论（二）

本文论证了为了使有自由表面的粘性不可压流体流动和在压力作用下粘性可压流体流动之间相似，必须使Ｍａｃｈ数，Ｆｒｏｎｄｅ数和Ｒｅｙｎｏｌｄ数相等．

一维可压流体力学方程组整体经典解

本文研究了一维可压流体力学方程组的Cauchy问题,利用特征线法和分析的技巧,在一些合理的假设下,得到了Cauchy问题整体经典解存在的一个充分必要条件.

可压流体Rayleigh-Taylor不稳定性的离散Boltzmann模拟

使用离散Boltzmann模型模拟了可压流体系统中多模初始情况下的Rayleigh-Taylor不稳定性.该离散Boltzmann模型等效于一个Navier-Stokes模型外加一个关于热动非平衡行为的粗粒化模型.通过模拟Riemann问题:Sod激波管、冲击波碰撞和热Couette流问题验证模型的有效性,所得数值结果与解析解一致.利用该模型对界面间断随机多模初始扰动的可压Rayleigh-Taylor不稳定性进行数值模拟研究,得到不稳定性界面演化过程的基本图像.由于黏性和热传导共同作用,一开始扰动界面被"抹平",演化较慢;随着模式互相耦合而减少,演化开始加速,并经历非线性小扰动阶段和不规则非线性阶段,而后发展成典型的"蘑菇状",后期进入湍流混合阶段.由于扰动模式的耦合与发展,轻重流体的重力势能、压缩能与动能相互转化,系统先是趋于热动平衡态,而后偏离热动平衡态以线性形式增长,接着再次趋于热动平衡态,最后慢慢远离热动平衡态.

一维可压流体动力学方程组整体经典解

考虑绝热指数γ∈{0,1/3}的一维可压流体动力学方程组的Cauchy问题,在一定假设条件下得到了整体经典解存在的充分条件,这一结果是对已有相关文献的补充和完善.

具绝热指数1的一维非等熵可压流体力学方程组经典解

考虑具绝热指数1的一维非等熵可压流体力学方程组的Cauchy问题,在一些合理假设下,得到了其整体经典解存在的一个充分必要条件,这一结果是对已有相关文献的补充和完善.

一类三维非粘性可压流体力学方程解的有限传播速度及奇异性

研究了一类三维非粘性的可压流体力学方程局部光滑解的性质,证明了当方程的初值满足一定条件时,解在有限时间内会形成奇异.讨论了此方程具有有限传播速度,并利用有限传播速度讨论解的奇异性.解的有限传播速度对研究解的奇异性起非常重要的作用.

流体可压缩性对半无限流体域中结构振动的影响

本文探讨了流体可压缩性对半无限流体域中结构振动的影响。研究结果表明 :在“软”边界 (自由表面 )半无限流体域中 ,流体可压缩性对结构振动响应的影响要比在“硬”边界 (刚性壁面 )半无限流体域和无界流体域中的影响小 ,特别是在低频和结构离自由液面较近的情况下 ,流体可压缩性对结构振动响应影响不大。

流体可压缩性对Rayleigh-Taylor不稳定性影响机理分析

在等熵方程为压力是密度的任意单值函数形式情况下 ,分析了R T(Rayleigh Taylor)不稳定性中流体可压缩性的作用。在没有边界效应的条件下所作的分析表明 :在重力场作用下流体可压缩性形成的密度分布是R T不稳定性中的致稳因素 ,而扰动流体的膨胀 (收缩 )效应助长R T不稳定性的发展 ;上层重流体的可压缩性是稳定因素 ,而下层轻流体的可压缩性是失稳因素。从扰动发展驱动力和扰动带动的等效质量两个方面对该结论的物理机制进行了分析。

可压磁流体方程组弱解轨迹的渐近行为(英文)

研究可压磁流体力学方程组弱解轨迹的渐近行为,流体受任意外力作用且流经的区域为三维有界区域.对绝热指数进行适当限制,得到了有限能量弱解的轨迹的渐近行为.

可压磁流体方程组弱解能量的有界性

研究可压缩磁流体(MHD)方程组的弱解在三维有界区域上关于时间的全局行为.为了解决MHD方程组的这一问题,需要对磁场项、耦合项以及流体项进行估计.对非线性项(▽×M)×M的处理方式是受可压Navier-Stokes方程组的启发.利用Yong不等式、Hlder不等式以及Soblev不等式等对弱解进行能量估计.对绝热指数进行适当限制,证明了在有界外力作用下,总能量是有界的.

流体可压缩性对高速入水载荷的影响研究

火箭助飞鱼雷会遭受入水带来的恶劣跨介质力学环境,本文基于均质平衡流和VOF多相流理论建立气-液-汽三相耦合流动数学模型,并通过嵌套网格技术,实现多相流与6-DOF结构体动力学耦合的高速入水分析,研究气/液相可压缩性对结构体高速入水载荷的影响,并进一步分析不同入水速度(100~300 m/s)和不同横升角(10°,40°)对应的流体可压缩性影响,从而对可压缩性的影响行较全面的分析,研究结果有助于清晰认识高速入水过程流体可压缩性的作用机理,可用于指导相关的降载头型及缩比试验等设计。

水可压缩性对高速航行体入水过程的影响

为研究流体的可压缩性对航行体高速入水的影响,对不同入水速度和不同入水角度的航行体入水过程进行了数值仿真。结果表明:在不同入水角度情况下,与不考虑流体可压缩性相比,随着航行体入水速度的增加,空泡尺寸逐渐减小、航行体阻力增大。考虑流体可压缩性引起的空泡尺寸偏差最大超过20%,入水运动轨迹速度方向的偏移程度最大可达1.7倍的差距。对于高速入水航行体,流体可压缩性对于流场参数的影响愈加显著。

流体可压缩性对船体垂向振动的影响

阐述振动船体周围流体的可压缩性对由流体结构相互作用而引起的惯性力与阻尼力的影响。在船体振动的常规分析中，假定流体是不可压缩的，完全不考虑可压缩性的影响。可压缩性在水下爆炸的区域、海啸响应和在水中的声传播中是极其重要的因素。在本研究中，三维有限元分析可以用来计算以正弦波固有模态垂向振动的均匀梁周围的压力场。附连水质量和阻尼系数可以表示为频率和节点距离的函数。如果研究可压缩性的情况，可以发现典型的巨型油船和散装货船的主船体桁振动中，附连水质量系数增加达5％。这也说明，当频带处于关注的船体桁的低阶范围内时，出现声波辐射是不可能的。

流体绕流的速度模拟

流体力学是航空、航天技术发展的基础,而可压流体绕流又是流体力学的一个典型问题。在二维空间中讨论可压流体圆柱绕流时速度的变化情况。首先,对具体的问题进行分析,建立数学模型(N—S方程);其次,对二维求解域进行网格剖分,在此网格图中用向后有限差分法离散微分方程,得到有关速度的方程组。最后,用Jacobi迭代法求解线性方程组,并通过C程序来实现Jacobi迭代的求解过程,把所得结果用图表示出来。

采用拟可压缩性方程对混流式水轮机转轮的紊流模拟

通过拟可压缩性方程，采用有限差分的隐式格子和ｋ－ｉ两方程紊流模式对混流式水轮机转轮进行三维纳维斯托克斯数值算法已经研制开发出来，旋转流场中的粘性流动可以很好地得到模拟，它既可用于流场的设计运行工况，也可适用于转轮进口边附近引起流动分离产生强烈旋涡的非设计工况，由于该算法采用了隐式算法和靠近壁面采用了壁面函数，ＣＰＵ时间不需要太长，因此，它可用于象桌面工作站一样的小型计算机，并能充当设计工具。

基于WENO重构的高阶移动网格动理学格式

提出一种基于WENO重构的高阶(至少三阶)移动网格动理学格式.利用流体力学方程的积分形式得到移动网格上离散格式,再利用自适应移动网格方法移动网格,进而得到网格速度,利用WENO重构得到高阶插值多项式,最后使用时间方向上精确的动理学数值方法构造数值通量,得到移动网格单元上新的物理量.数值实验表明这种格式同时具有高精度、高分辨率的特点.

振动NACA0012翼型的移动网格数值模拟

利用流体力学方程的积分形式给出非结构移动网格上离散格式,利用自适应移动网格方法移动网格,进而得到网格速度.对振动Naca0012翼型问题,分三种类型确定网格速度,再结合Riemann问题的解法器构造数值通量,得到移动网格单元上新的物理量.数值实验表明这种格式同时具有高效、高分辨率的特点.

单作用叶片泵瞬时流量的分析与计算

由于单作用叶片泵流量特性的传统分析方法没有考虑油液的可压缩性和卸荷槽回冲流量的影响,由此得出的结论与实际情况相差甚远。综合考虑这些主要的影响因素,建立了流量特性方程,并在此基础上研究了叶片数的奇偶性、配流盘偏转角和预升压幅角对流量脉动的影响。仿真结果表明,当预升压幅角和偏转角之和小于叶片夹角的一半且叶片数为偶数时,单作用叶片泵的流量脉动最小;得出了叶片数的奇偶性与叶片泵的流量脉动并无直接关系,且流量脉动频率与柱塞数的奇偶性无关的结论。

有限元/间接边界元法求解浸水板振动特性

针对浸水板结构振动,考虑流体可压缩特性,利用间接边界元法计算附加质量矩阵,包含计算中奇异边界单元的处理。结合结构有限元法求解无限域浸水板的振动特性,通过编制的相应计算机程序,对浸水悬臂矩形平板进行了流体间接边界元与结构有限元耦合数值模拟;并对水下自由板进行了模态识别实验,实验结果验证了数值计算结果的可靠性。典型算例表明了流体介质改变了结构的动力特性,在低频段流体的可压缩性对结构的动力特性影响甚微;推导的流固耦合数值方法对研究浸水结构动力和声辐射研究有很好的参考价值。