边界层流动的建模与计算 第二版

本书是第二版，在第一版的基础上增加了可压缩边界层流动的建模与数值计算的内容，主题更加广泛，涵盖二维和三维不可压缩与可压缩层流、湍流和过渡边界层，还论述了在边界层和无粘流动之间的粘性-无粘耦合现象。     

跨音速下旋成体干扰流场计算

应用粘性-无粘性干扰方法计算了亚跨音速下旋成体的轴对称绕流流场,并着重研究了船尾处的后体流场.将流场划分为无粘的位流区和粘性影响集中的边界层区,利用有限差分法和积分关系式法分别求解之后,以边界层位移厚度为粘性匹配条件进行耦合计算,求出弹身表面的压力分布.该方法可直接用于计算导弹燃气喷流产生的“阻塞”效应对船尾-后体流场的影响。     

水力机械三维分离准则的探讨

水力机械的分离为三维流动，三维流动的侧向压力梯度产生边界层的二次流动。文中将边界层内的速度分布分为近壁粘性层和接近于主流的外层两部分，通过研究垂直于主流方向的二次流动和主流的相关性，结合三维分离线的邻近流动特性分析提出了通过主流流场参数和沿流向的二维边界层流动来判断三维流动分离的准则。在垂直于三维分离线的截面内，其流动性态和二维分离相类似。边界层的二次流动和侧向压力梯度，以及二者的相互作用是影响水力机械三维流动分离的重要因素。当主流逆压梯度的方向与二次流动的方向均在主流方向一侧时，流动的三维效应使得三维流动比二维流动不容易分离。当主流逆压梯度的方向与二次流动的方向分别在主流方向的两侧时，三维流动较易产生分离     

数值模拟气泡在粘性液体中上升运动的Euler—Lagrange方法

在考虑界面张力的条件下，用边界层方法通过把液体粘性对无粘势流的影响化为修改势流在自由面上边界条件的办法，导出了数值模拟二维气泡在粘性液体中上升和变形的边界积分方法，势流计算采用Ｌａｇｒａｎｇｅ坐标，粘性修正采用Ｅｕｌｅｒ坐标，边界层近似的误差为δ的三次方量阶。数值模拟结果显示，在大气泡情形，粘性的影响很小，随着气泡尺寸的减小，表面张力和粘性的影响都增强，但与表面张力相比，粘性的影响处于比较次要的地     

大雷诺数下绕圆柱分离流动的离散涡模拟

本文用离散涡模型与边界层理论相结合的方法,研究了贺柱突然起动后初期和长期阶段中柱后尾流的流动结构和涡旋运动.计算初始阶段不定常边界层分离时,本文提出了一个能耦合外流、尾流作用的估算分离点的简单公式.运动趋于准定常后,边界层分离用Thweites方法计算.文中考虑了二次涡的影响和涡旋的粘性扩散效应.     

计入粘性影响的螺旋桨性能计算

应用非线性定常力面理论计算螺旋桨水动力性能，引入准三维高阶近似Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，辅以二模式湍流方程以及差分数值方法计算浆叶边界层，通过迭代匹配计算考虑粘性对螺旋桨性能的影响，计算实例表明，理论计算结果同模型试验相应结果符合良好。     

二维凸肋通道中湍流动量与对流换热协同关系的分析

用数值计算的方法模拟了二维凸肋通道的流场和温度场，考察了不同肋高时充分发展湍流流动的热边界层中流体的温度梯度矢量与速度夹角对换热的影响，分析了二维加肋通道流的传热强化机理，提出了通过改变边界层来控制出纳感协同的方法，在湍流流场中进一步发展了场协同理论。     

模件式脉冲转换系统三维流动的计算

阐述了用分形耦合贴体网络坐标和流体有限控制容积法，求解具有多分支，变曲率和变截面的复杂几何形状和边界条件的柴油机模件式脉冲转换系统中的非定常粘性可压三维流动计算问题，编制了计算程序进行计算，计算结果表明，这种计算方法对柴油机模件式脉冲转换系统的流动计算是相当有效的，其计算唾弃不仅可用于柴油机模件式脉冲转换系统，亦可用于脉冲系统和定压系统的流动计算，具有一定的通用性。     

叶栅梢部与固壁间隙流动的数值模拟

通过求解不可压缩流体RANS方程，对叶栅梢部与壁面之间的粘性流动进行数值模拟，计算模型基于Chorin的人工可压缩性方法，采用Baldwin-Lomax零方程湍流模式封闭控制方程组，针对间隙流动的特殊性，采用流场分块的方法以提高网络生成质量和计算稳定性，数值计算结构和试验数据的比较表明，该方法能够准确地模拟间隙流动。     

应用滑移界面方法求解动／静相干 叶排内非定常流动

基于滑移界面技术，发展了求解二维动／静相干叶排内非定常粘性流动的计算方法和软件，该方法克服了混合平面方法所引入的方法误差．压力与速度耦合采用非迭代PISO算法；计算区域的离散采用非交错斜交网格．计算了二维不可压缩Couette流动及无限长相对运动动／静叶排内的非定常流动，验证了用该方法和软件计算动／静相干叶排内非定常流动的有效性．     

低Ma数预处理间断Galerkin算法

该文为研究间断Galerkin方法对低Ma数流动计算的实用性,将有限体积预处理矩阵方法引入间断Galerkin框架,针对低Ma数问题发展了三维粘性流动求解方法。行波算例(traveling wave)表明:在间断Galerkin框架下引入预处理矩阵方法可用于低Ma数粘性流动的计算,且能保持间断Galerkin方法原有的离散精度。顶盖驱动流动、层流边界层、后台阶湍流流动和方腔内自然对流4个经典算例,检验了预处理间断Galerkin方法求解低Ma数流动的可行性及程序的可靠性。不同Ma数绕NACA0012无粘流动算例进一步表明,该文所用预处理间断Galerkin方法计算收敛速度几乎与Ma数无关。     

不可压粘性流动N－S耦合方程的有限元解法──I理论

本文对不可压粘性流动非定常Ｎ－Ｓ方程组在耦合条件下应用有限元方法直接求解，并对在高雷诺数下如何提高计算的精度、稳定性以及收敛速度等方面进行了讨论，从而建立起不可压粘性流动Ｎ－Ｓ耦合方程的有限元解法．     

离心压气机叶轮与扩压器的流动分析

本文用数值计算方法分析了离心式压气机叶轮与扩压器内部的复杂全三维粘性流场。利用高速大内存计算机，较细致地揭示了离心压气机式叶轮与扩压器的内部流动，并做了相应的对比实验，测试结果定性地证实了数值计算的结论。     

改进的势函数模型与跨声速含激波流动

本文在分析激波处流动性质和熵条件的基础上，指出了传统等熵势函数在跨声速流动计算中的局限性；对解除了等熵和无旋约束的一些改进了的势函数模型作了系统的综述和分析，进一步讨论了均熵与无旋条件在物理上的相容性以及人工粘性对激波处Ｒａｎｋｉｎ－Ｈｕｇｏｎｉｏｔ条件的影响，为势函数方法在跨声速流动中的拓广应用及进一步提高激波计算精度提供更为广泛的途径     

LU-AUSM~ 混合格式在三维可压缩流动数值分析中的应用

将一维AUSM 格式扩展到三维任意曲线坐标 .为了获得高阶精度 ,采用了三阶MUSCL格式 .将AUSM 格式与LU SGS格式结合 ,对凸包通道跨音速无粘流动、平面叶栅跨音速和超音速无粘流动 ,以及喷管超音速粘性流动进行了数值模拟 .计算结果与文献计算结果和试验数据相符很好 .     

连铸结晶器中三维紊流场的层流等效模型

在揭示了板坯连铸结晶器中三维紊流流场和紊流粘性系数分布规律的基础上，提出了分区选定有效粘性系数的层流等效模型，计算表明，所建立的模型可获得定量和定性上与Ｋ－ε两方程紊流模型基本一致的流场，但大大简化了计算，在计算精度基本上不降低的条件下，可大幅度降低计算成本，文章采用流动与温度场非耦合方法，将凝固壳内的区域作为流场计算域，考虑了凝固壳厚度分布对流场的影响，使该方法更为合理地用于连铸结晶器中流动与凝     

S1流面无粘流与边界层相互作用解法的改进

本文提出了一种计算Ｓ１流面边界层与无粘流相互作用的混合迭代方法，与实验结果比较表明，文中提出了的迭代方法具有较高的计算精度，此外，文中还建立了适合于Ｓ１流面的吸入系数变化率方程，并且成功地用于湍流边界层的求解。     

船体三维厚边界层理论计算

将描述船体粘性绕流的完整的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程简化为部分抛物线模式，辅以Ｃｏｌｅｓ速度剖面和Ｈｅａｄ渗入方程，应用流线坐标系中的积分－差分算法，求解绕船体三维边界层的流动参数。对于船模ＳＳＰＡ ７２０的考核计算表明，自船首９０％的船长范围内，有关边界层参数的计算结果同相应测试值符合得令人满意。本文为船体粘压阻力与近尾流场计算提供了一个有效的数值方法。     

膛内边界层计算的一种方法

该文采用了管内边界层流动的二维模型,研究了火炮身管内边界层流动和传热的数值计算。并且把身管内气流对壁面传热和管内热传导的解结合起来求解,以提供膛内传热分析中重要的壁温值和对流传热值,数值计算结果与文献报导较一致。     

不可压粘性流动N-S耦合方程的有限元解法—I应用

应用有限元方法求解不可压粘性流动Ｎ－Ｓ耦合方程，将此方法用于驱动方腔和突扩管道内的层流分析，结果表明此方法具有良好的椭圆型性质，能预测分离流动．用该方法结合两层湍流代数模型，对压气机叶栅内不可压流动进行模拟分析，与实验结果的比较证明方法是有效的．