基于LBM-CA方法椭圆纤维表面颗粒物非稳态沉积数值仿真

采用Lattice-Boltzmann方法(LBM)和自动元胞机(CA)算法(LBM-CA)研究椭圆纤维非稳态过滤行为,数值模型中考虑了沉积粒子与流场的双向耦合作用,以及粒子的惯性碰撞、拦截和布朗扩散多机理共同作用;分析和讨论了椭圆纤维面上气溶胶粒子沉积形貌特征、粒子捕集率和压降随沉积量的演变规律.结果表明,纤维表面颗粒沉积形貌多呈现枝簇状结构,且枝簇结构具有分形特性,可用盒维数来定量描述;纤维表面粒子沉积量较多时,其对流体流动的影响不容忽略;粒子沉积分布与粒子运动密切相关,当粒子的布朗随机运动作用强时,椭圆柱背风面上存在粒子沉积;而当粒子惯性作用增大时,则粒子趋于在纤维迎风面上沉积;过滤压降随着粒子沉积量的增加而逐渐增大,且与沉积物的形貌和纤维旋转角度均有关.

椭圆纤维过滤压降与惯性捕集效率数值分析

采用数值方法求解了描述椭圆截面纤维绕流特征的Navier-Stokes方程,并计算了椭圆纤维对粒子惯性捕集效率及纤维过滤压降.分析讨论了椭圆纤维迎风角度θ、长短轴比ε和填充率C等参数对惯性粒子过滤性能的影响.结果表明,在大迎风角度时,过滤压降随长短轴比增大而增大,而在小迎风角度下,过滤压降则随长短轴比增大而减小;在相同纤维长短轴比条件下,过滤压降均随迎风角增大而增加.粒子惯性捕集效率计算结果则表明,对于中高惯性粒子捕集,大迎风角度和高长短轴比的椭圆纤维的捕集效率高于圆截面纤维,而对弱惯性粒子,小迎风角度和高长短轴比的椭圆纤维则表现出较高的捕集效率.在椭圆纤维过滤压降和捕集效率计算基础上,采用纤维过滤质量因子(定义为捕集效率比过滤阻力)评价综合过滤性能.结果表明,对于中高惯性粒子过滤,扁长型椭圆纤维(即为高长短轴比ε)在迎风角约为θ=45°时质量因子总体较高,即具有较优的综合过滤性能;而对弱惯性粒子,则扁长型椭圆纤维长轴平行来流方向(θ=0°)时,总体过滤性能较优.

格子波尔兹曼两相流模型模拟椭圆纤维捕集颗粒物过程

使用LB气固两相流模型模拟椭圆纤维捕集颗粒物过程,考察了在不同捕集机制(包括扩散、惯性和拦截)主导下椭圆纤维的捕集效率以及颗粒在流场中的运动过程。通过与同体积分数圆柱的捕集效率比较发现:椭圆纤维具有更大的捕集范围,因此扩散捕集效率高于圆柱纤维,与长短轴之比成正比;影响惯性和拦截效率的因素则比较多(包括椭圆形状、放置方向甚至是颗粒粒径),在这两种机制主导下,通常椭圆捕集效率仍然高于圆柱纤维(除了椭圆长轴平行于来流方向的情况)。最后通过Levenberg-Marquardt方法对模拟结果进行处理,得到了一系列修正系数,使其与原有的圆柱纤维效率计算公式结合,能够用来计算椭圆纤维的捕集效率。

椭圆纤维对粒子拦截捕集特性的数值计算与分析

采用数值方法求解描述椭圆纤维绕流特征的Navier"Stokes方程,计算了椭圆纤维无量纲过滤阻力、拦截效率及纤维表面粒子沉积分布,引入质量因子评价椭圆纤维的综合过滤性能。分析讨论了椭圆纤维迎风角度(θ)、长短轴比(ε)以及填充率(C)对粒子过滤性能的影响。结果表明,对于高长短轴比的扁长椭圆纤维体,在θ=0°时,粒子主要沉积于纤维的前边缘区域,随着θ增大,粒子的沉积分布由纤维前边缘区域向两侧边缘聚集,在θ=90°时,纤维前驻点邻近区域几乎无粒子沉积。椭圆纤维质量因子分析结果则表明,迎风角度、长短轴比以及纤维填充率均对质量因子有显著影响,通过优化椭圆纤维的结构参数(即θ和ε)可获得优于传统圆截面纤维的综合过滤性能。

关于亏格g超椭圆纤维化的奇异纤维的一些组合条件

对于一个相对极小的亏格g≥2超椭圆纤维化的奇异纤维，引进了分类对偶图的概念．利用二次复盖和曲线上的Riemann－Hurwitz公式，得到了两个组合条件．利用这两条性质，可判定某些带有给定奇异纤维的超椭圆纤维化是不存在的．

关于超椭圆纤维化的奇异性指数

为了研究超椭圆纤维化,肖刚引入了一系列奇异性指数.然而第二个奇异性指数的非负性仍是不确定的问题.本文得到了局部情况下一组使第二个奇异性指数随着亏格增大趋近负无穷的例子.此外,通过分析分歧轨迹,得到了指定亏格时奇异性指数的一个下界估计.由此证明了g-2,3,4性指数的非负性.

Z_2-商的秩为r的超椭圆纤维化曲面的斜率

设Ｓ是一般型的相对极小曲面，ｆ：Ｓ→Ｃ是亏格ｇ的超椭圆纤维化．本文中我们证明了如果 Ｓ的代数基本群的垂直部分的极大挠 ２商为，那么其斜率且等号成立仅当 Ｓ上的超椭圆对合所诱导的二次复盖的分歧除子 Ｒ仅有（ｒ＋１→，＋１）（当ｒ为偶数）型奇点，或（ｒ＋２→ｒ＋２）（当ｒ为奇数）型奇点．

半稳定超椭圆纤维化的判别方法

超椭圆纤维化是了解代数曲面性质的一个重要方法.作者在肖刚对超椭圆纤维化的研究工作基础之上,给出了超椭圆纤维化半稳定的一个判别方法.

用于液体除湿的椭圆中空纤维膜管束管间传递现象

研究了用于液体除湿的椭圆中空纤维膜管束管间纵向动量与热量传递现象。选择了四边形和三角形排列这两种规则排列管束中的两根纤维管和管间流体为研究对象,建立控制管间纵向流体流动与传热过程的偏微分方程,并采用贴体坐标转换法对控制方程进行有限容积离散与求解,获得了计算单元内的阻力系数和Nusselt数,分析了流道内局部Nusselt数的变化特征以及纤维管排布(三角形和四边形排列)、管径比、椭圆半轴比以及壁面边界条件(等壁温或等热通量边界)的影响。研究结果可为用于液体除湿的椭圆中空纤维膜管束的结构设计和性能评价提供基本理论及数据基础。

Z_2-商的秩为2的超椭圆曲面的斜率

设S是一般型的超椭圆曲面，f:S→C是亏格g的超椭圆纤维化。我们证明了如果S的极大挠2商为Z2^2那么λ（f)≥4，等号成立当且仅当S的奇异性指数除s3外全部为0。

论常模Belyi纤维化的分类（英文）

本文对P^1上带有三条奇异纤维的常模椭圆纤维化(简称Belyi纤维化)进行了分类,给出了精确的12类带有截面的Belyi纤维化.作为这一分类的推论,还发现,除了一种情形外,其余情形对应的了_1中的轨迹都是零维的.

格子Boltzmann方法研究椭圆截面纤维非稳态过滤的捕集过程与性能

本文采用格子Boltzmann气固两相流模型模拟了扩散机制下椭圆截面纤维非稳态捕集颗粒过程,包括颗粒枝簇结构的形态和生长过程,并定量分析了纤维周围流场压降和扩散捕集效率随沉积颗粒质量的动态变化规律。当扩散机制主导时,初始阶段颗粒会比较均匀地沉积在椭圆截面纤维表面,后面随着沉积颗粒的枝簇结构长大,改变了流场的分布以及捕集面积,颗粒会更多地在迎风端沉积。对于系统压降的动态变化,不同条件下均满足标准化压降随颗粒沉积质量增加呈指数变化关系。对于椭圆截面纤维捕集效率的动态变化,当增长速度稳定后,不同条件下均满足标准化效率随颗粒沉积质量增加呈线性增长的规律。