不可压缩非牛顿流体非定常流动的初边值问题

讨论不可压缩非牛顿流体非定常流动的初边值问题 ,应用单调算子和 Schauder不动点定理证明了解的存在唯一性与正则性 .采用的迭代过程是把惯性部分线性化 ,这种方法在此类问题中应用尚不多见 .

管内上随体Maxwell流体非定常流动

本文研究了上随体Maxwell流体在圆管内非定常流动规律,对于上随体Maxwell流体模型,导出了特殊的运动方程,分别应用隐式差分格式和Kantorovich变分法,求得数值解,对两类方法的结果进行比较,揭示了粘弹流效应对管内非定常流动规津的影响,根据上述研究认为,以上的特殊的变分方法适应于研究非定常流动。

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．

非牛顿流体非定常旋转流动计算机智能解析理论

计算机符号运算科学是人工智能的前沿方向· 计算机软件Ｍａｃｓｙｍａ 是完成符号运算的有力工具· 应用德国Ｄａｒｍｓｔａｄｔ 大学的计算机软件Ｍａｃｓｙｍａ、与数学方法和流变学模型结合，研究了Ｏｌｄｒｏｙｄ Ｂ流体由一类定常状态向另一定常状态转变的非定常流动过程· 采用改进的Ｋａｎｔｏｒｏｖｉｃｈ 方法和符号运算软件，把该问题的３ 阶偏微分方程的初、边值问题化为各级近似的２ 阶常微分方程问题· 并给出了１ 级、２ 级和３ 级近似方程的解析形式解答· 该研究表明了计算机符号处理解决应用数学和力学问题的潜力，同时指出了由一定常状态向另一定常状态转变的非牛顿流动过程，可以经历无限多途径。

环形套管内非牛顿流体非定常旋转流动变分解析法研究

采用变分解析法即Kantorovich变分方法,研究了环形套管内上随体Maxwell非牛顿流体由一类定常流动状态向另一类定常流动状态的非定常旋转流动的速度场分布,把该问题的高阶偏微分方程的边、初值问题降阶化为低阶的各级近似的常微分方程问题,并给出解析答案,其结果与差分结果较为一致.

基于谱方法的管内非牛顿流体非定常流动(英文)

以上随体Maxwell流体为非牛顿流体介质,探索了一种用谱方法解析处理水平圆管内非牛顿流体非定常流动的方法.该非定常问题归结为一个非线性二阶偏微分方程的求解问题.用谱方法将非线性二阶偏微分方程求解问题化为常微分方程组Chebyshev多项式数的近似问题,用Laplac变换法和本征值方法求解常微分方程组得到问题的解析结果.

非牛顿幂律流体绕可渗透平板非定常流动的相似解

文[1]研究了平板表面吸吮速度按照某一规律变化时,非牛顿幂律流体绕可渗透平板非定常流动的运动方程的相似解。本文补充研究吸吮速度按照其它一些规律变化时该问题的准确的或近似的相似解。

应用谱方法研究管内非牛顿流体的非定常流动

本文研究上随体Maxwell流体在水平管内的非定常流动，该问题可归纳为无量纲速度分量的二阶偏微分方程的边初值问题，采用以Chebyshev多项式为基底的谱方法，将该偏微分方程化为二阶常微分方程组的初值问题，采用Laplace变换，求得二阶常微分方程组的解析解。文中提出了用谱方法解非定常流动的新方法，并通过在常压力梯度和周期性压力梯度两种情形下的计算结果，与用差分法和Kantorovich变分法求得的结果进行比较，证明谱方法适合于研究非定常流动。

高速小尺寸离心压缩机级内非定常流动的数值研究

采用非线性谐波法在设计点及近失速点,对应用于环保曝气装置的高速小尺寸离心压缩机级内流动,进行了非定常流动数值模拟,获得了该离心压缩机流道内的非定常流场结构,重点分析了流道中的损失结构及分布、二次流形式以及叶轮叶顶泄漏流动。研究结果表明:设计点小尺寸离心压缩机级内非定常效应不太强烈,而近失速点流道内的损失明显高于设计点,流道内的非定常效应也要强于设计点,同时,非线性谐波法可有效地模拟动/静非定常干涉。

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。

非牛顿流体在变截面管中流动的数值模拟

由于非牛顿流体的粘度随剪切速率而变化,使得其在流动时表现出十分复杂的规律,这给实际应用和研究带来困难。文中应用数值模拟方法对非牛顿流体在二维变截面管中的非稳态流动进行了研究。研究发现,对于非牛顿流体,考虑粘度随剪切速率变化时的工况与考虑粘度为固定值时的工况相比,流动更加复杂,流场也更加紊乱,管道中心区的速度明显增加;同时,在截面突然变化的区域,流体的压力和速度波动也更加剧烈,下游区域往往会形成大量的旋涡,这对流体流动的均匀性产生巨大的影响。在同一周期的不同时刻,流场中的压力和壁面剪切力也表现不同的变化物性。

幂率流体绕流二维物体时层流边界层的流动和传热问题

应用流体力学和非牛顿流体力学理论，利用 Ｐｒａｎｄｔｌ 边界层方程，分析幂率流体绕流恒温壁面时的流动阻力及壁面和流体之间的传热规律，得出绕流时的阻力系数关系式、努谢尔特数与广义雷诺数和普朗特数之间的关系式，并给出了幂率流体绕流水平平板时上述关系式的解．

二阶非牛顿流体环管流动解析解

本文采用积分变换的方法,找到了一类非牛顿流体在环形管道中不定常流动的解析解,并进行了数值计算,详尽分析了非牛顿性系数和其他各参数对二阶流体不定常流动的影响.指出当二阶流体非牛顿系数相同时,环管流与一般管流相比达到稳定的特征时间较短,并且相应的速度分布、平均速度分布的数值均较小,在外半径相同时,环管流内壁的剪应力较之一般管流,其大小随内半径的大小而变,环管流的外壁剪应力总相应地小于内壁剪应力.

非结构动网格在三维可动边界问题中的应用

研究用于非结构动网格的弹簧近似方法,采用顶点弹簧描述,导出并讨论了弹簧倔强系数的取值.通过引入边界修正和扭转效应修正,对标准弹簧近似方法进行了改进.转动翼型算例的结果表明,改进后的方法大大提高了网格变形能力和网格质量.应用该动网格方法耦合求解基于(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)描述的三维Euler方程,模拟了作俯仰振动的矩形机翼绕流,计算结果与实验数据及文献计算结果十分一致.作为多个自由刚体与流体耦合运动问题的简单例证,耦合刚体动力学方程,模拟了激波与双立方体的相互作用,得到了非定常流场结构.研究表明,基于弹簧近似的非结构动网格与有限体积格式流场解算器相结合,是模拟包含运动边界的非定常流动问题的有效方法.

用动态非结构重叠网格法模拟三维多体相对运动绕流

发展了动态非结构重叠网格技术。提出了基于阵面推进的相邻单元搜索算法和适合于高阶空间离散格式的网格间插值关系定义方法,前者提高了非结构重叠网格在模拟多体间具有大幅相对运动的非定常问题时网格处理的效率,而后者保证了网格间边界附近流场求解精度。非定常Euler方程的求解采用有限体积法,通量计算采用Osher格式,时间积分采用双时间步长推进。为验证本文提出的方法,分别对定常M6机翼绕流和机翼下外挂物投放过程的非定常绕流进行了模拟,结果表明该方法提高了非结构重叠网格在模拟多体间具有大幅相对运动问题时的效率,保证了网格边界处的精度,具有较高的工程应用价值。

基于一维流动模型的高速列车隧道压力波特性

高速列车通过隧道过程中引起隧道内压力的剧烈波动,会诱发车内压力波动并可能引起车体疲劳破坏等问题。而研究此类问题的基础在于快速准确预测隧道压力波。基于一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法,对单车通过隧道和两列车隧道内交会进行数值模拟。选取京沪高速铁路隧道为研究对象,通过全时间区域下隧道空间中的压力传播的过程图描述压力波的形成过程,给出隧道内交会压力波比单车通过隧道的压力波剧烈的原因,研究列车速度和阻塞比对车外最大压力值和最小压力值的影响特性。结果表明,高速列车通过京沪高铁典型长度隧道时,其车体表面承受的最大压力波动基本与车速的平方成正比,而其与阻塞比基本呈线性关系。

可压缩掺气水流的一维特征分析

本文简要介绍了由双流体连续介质模型导出的简化的封闭的可压缩掺气水流基本方程组，推导出一维情形中的特征方程。通过对无滑移和小滑移条件下掺气水流方程特征值的分析，发现气相流线总是一条特征线，水相流线近似是一条特征线，而其余三条特征线分别对应密度波和分别向上、下游传播的声波。声波传播的载体速度由水、气两相速度和密度波的传播速度组合而成，而对声速的进一步分析，显示在水工高速掺气水流中声速可由Ｗｏｏｄ绝热公式表示。

二维非结构自适应多重网格的Euler方程解

将原来在结构网格中提出的AUSM+ (AdvectionUpstreamSplittingMethod)格式 ,推广应用于二维非结构网格中。利用格林—高斯公式对控制体内的变量进行线性重构 ,获得空间二阶精度 ,并采用Barth型限制器以抑制数值解的振荡。为提高计算效率 ,采用了自适应多重网格法。在生成非结构网格时 ,采用了一种新颖的数据结构———数组链接表。最后给出了NACA0 0 12翼型和带 10 %鼓包的管道流动的几个Euler方程的算例 ,并进行了分析比较。

重新初始化的LS方法跟踪二维可压缩多介质流界面运动

用非耦合求解方法计算LevelSet函数方程与流体力学方程组 ,应用重新初始化的LevelSet函数确保距离函数性质 ,流体力学方程组采用二阶精度多介质流波传播差分格式计算 ,重新初始化方程采用五阶WENO格式计算。并给出了二维可压缩多介质流界面运动的计算结果。

粉末注射成形二维充模流动的数学分析

注射成形二维充模流动属于具有自由流动移动世界、非牛顿、非等温的流动问题.将扁平型腔内流动视为Hele Shaw流,由于模腔的复杂性及控制方程的非线性,采用数值计算得到腔内流体的压力场、温度场、速度场,得到压力和速度2个控制方程;引入2个相应的变换,将压力控制方程及速度控制方程化为拉普拉斯方程,并得到压力流函数可由拉普拉斯解表示的一个解析式,简化了计算过程,提高了计算精度,在此基础上进行计算机模拟,可检验Hele Shaw近似的精确程度.