含沙水流在水轮机中的流动分析研究

本文从固液两相流的动量方程出发,研究了水轮机蜗壳、导水部件及转轮中的含沙水流运动规律。推证了含沙水流在水轮机中流动时,其沙子和液体的流动属于分离流动,即沙子和液体的运动速度和运动角是不相同的,且沙子质量越大,差值越大;并指出在水头相同时,水中含沙时水轮机的效率一般低于清水时的效率;进而分析了水轮机各过流部件的泥沙摩损规律。     

伴随卫星伴随运动运动学分析

通过对伴随运动运动学的研究。推导出伴随卫星与主星相对运动运动学关系，论述了其三方面的应用；假设主星轨道为圆，推导了地心固连坐标系和主星轨道坐标系中的伴随运动方程(四种情况)，并通过分析得出伴随轨道的形状和特性。     

氟里昂喷射法检漏机理研究

假定液体穿透漏孔的毛细运动为定常运动,讨论了氟里昂喷射法检漏机理.根据泊稷叶粘滞流动定律,导出了液体漏量Δv与漏孔尺寸(d3/h),溶液物性(σ/η)和喷射时间th的定量关系,从而提出液体物质泄漏率公式:Δvth=πd3     

基于CFD的水轮机导叶空蚀研究

针对水轮机导叶的磨蚀破坏问题设计了模型试验,应用流体动力学控制方程和标准的k-ε湍流模型方程对不同导叶开度工况进行了数值模拟,结果表明模型试验导叶开度在15°到20°时可能发生空化,且主要空化区域为导叶侧面中部,以此区域作为空蚀防护的主要检测区域;在0°-20°范围内随着导叶开度的增大,空化空蚀越严重。计算结果与试验十分吻合。     

地球行星构造运动特征: 80 Ma至现今

目前国际上选择台站标准具有不确定性和随意性, 本文用一种新方法, 选择各板块刚性台站, 建立现今全球板块相对运动模型RM2000; 并利用80 Ma内地磁异常资料, 确定了随时间演变的全球板块相对运动欧拉矢量, 由此给出了各个年代全球相邻板块扩张、汇聚和滑动运动速度. 分析表明: (1) 在最近10 Ma内, 南半球相邻板块相对运动为系统性的减速, 北半球相邻板块扩张与汇聚运动没有系统性的变化; (2) 在整个80 Ma内, 澳大利亚-南极洲、太平洋-南极洲、非洲-澳大利亚和澳大利亚-欧亚板块相对运动趋势为加速, 南北大西洋中脊、非洲-南极洲、可可斯-太平洋、非洲-欧亚和印度-欧亚板块相对运动趋势为减速, 太平洋-纳兹卡、纳兹卡-南美、太平洋-澳大利亚和太平洋-北美板块汇聚运动趋势基本不变.     

非标准气象条件下的平行接近法导引弹道仿真

将导弹在一个攻击平面上的平行接近法的导弹与目标的相对运动方程组推广为三维空间中的导弹与目标的相对运动方程组,利用三维空间中的导弹与目标的相对运动方程组推导出了惯性坐标系下的弹道倾角和偏角的计算公式,给出了多段组合法生成航迹的离散算法。在此基础上,结合大气运动方程组(MM5方程),建立了非标准气象条件下的平行接近法导引弹道模型。通过仿真对比分析了标准和非标准气象条件下的平行接近法导引弹道,验证了纵风主要影响导弹的射程,而横风主要影响导弹的飞行方向。最后使用STK(卫星工具包)对2种气象条件下的某空空导弹攻击空中目标的导引弹道进行了视景仿真,逼真地显示了导弹飞行且命中目标的运动轨迹。     

非完整约束力学系统相对运动动力学中的广义Nielsen型方程

本文从惯性坐标系中的 Nielsen 方程出发,推导出非完整系统相对运动动力学的广义 Nielsen 型运动方程,并举例说明了方程的应用。     

相对运动动力学系统的形式不变性与Lie对称性

研究相对运动动力学系统方程的形式不变性以及与Lie对称性的关系．给出系统的运动方程和形式不变性的判据方程，给出形式不变性为Lie对称性的充要条件，得到形式不变性导致守恒量的结构方程以及守恒量的形式．举例说明方程的应用．     

基于CFD的潜液式液化天然气泵导叶设计

潜液式液化天然气(liquefied natural gas, LNG)泵工作时, 屏蔽电机和泵体全部浸没在低温液体中. 为减小泵的径向和轴向尺寸, 潜液式LNG泵采用了一种特殊结构的导叶. 在分析潜液式LNG泵导叶结构特点的基础上, 研究导叶进口喉部宽度和折转角对泵设计工况水力性能的影响. 首先, 设计不同几何参数的导叶, 并分别与同一叶轮进行匹配; 再通过ANSYS CFX软件, 采用标准k-ε湍流模型对各导叶分别进行全流场数值计算. 计算结果表明: 进口喉部宽度是潜液式LNG泵导叶的关键尺寸, 设计时需重点考虑; 进口喉部宽度存在最优值, 且最优值大于经验值; 进口折转角对泵扬程和效率影响较小. 因此, 设计导叶时可优先确定其他关键尺寸, 再通过调节进口折转角改善导叶的结构.     

流体机械中的三元流动理论——不可压缩流体的流线曲率法

四、流线曲率法解S_2流面问题 两类相对流面理论,把空间的三元问题简化为两个二元问题求解,使问题得到简化,但付出的代价是两个相对流面交替使用,相互迭代。而流线曲率法则把一个二元问题化为一个一元问题求解,使问题进一步简化,付出的代价是流线的迭代。 为简化计算,作如下限制:液体是无粘性的,叶轮内液体的相对运动是定常的,液体的相对运动是轴对称的。 1、沿计算站走向速度梯度方程的推导 推导速度梯度方程时所采用的符号:     

超流动性的孤波模型

提出超流动性的孤波模型.用液体的准晶态的谐振子模型,导出描述液体分子运动的波动方程.在一定条件下导致非线性薛定锷方程并具有孤波解,孤波的运动产生超流动现象.用液体分子振动波的相干性条件,导出超流转变温度的公式.       

泥沙颗粒起动时明渠阻力方程

在对泥沙起动的Ｓｈｉｅｌｄｓ曲线与明渠阻力特性之间的关系进行分析后,指出了无因次起动切应力与相对等效粗糙突起高度之间存在比例关系。利用１８２组实测资料求得了用阻力系数表示的泥沙起动阻力方程,该方程与泥沙粒径无关,可用于稳定渠道的设计中。     

J2摄动情况下编队飞行卫星相对运动精确解析模型研究

给出了一种描述J2摄动情况下编队飞行卫星相对运动的精确解析模型．在近圆轨道情况下引入无奇点变量，得到了参考星相对运动坐标系中从星运动的一般形式，进一步推导了J2摄动影响下初始时刻无奇点平均／瞬时轨道要素偏差表示的任意时刻编队飞行卫星相对动力学解析方程．仿真结果表明，编队飞行相对运动解析模型的相对位置误差在运行14圈内可以达到m级，为经典Hill方程对应误差的1％左右，能够精确预报编队队形的变化规律，为提出有效队形控制策略提供了理论基础．同时计算量小，适合于编队卫星星上自主运算和自主方案规划．     

立式浮顶储罐地震响应分析

研究浮顶振动对立式储罐地震响应的影响时,假定浮顶运动为均质刚性圆板振动,运用储罐速度势理论给出了液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩公式,从薄板理论出发建立浮顶的弯矩表达。由Hamilton原理和虚功原理建立了浮顶储罐抗震体系的运动控制方程。采用时程分析方法对浮顶储罐进行地震响应分析,并与未考虑浮顶影响的储罐地震响应进行对比。数值结果表明,考虑浮顶作用具有降低地震响应的效果。     

U形管测量脉动气流压差的研究

通过求解Ｕ形管中的液术运动的微分方程,分析了压力脉动幅度,脉动频率,液柱长度,管径及液体黏度诸因素对液面的波幅的影响,结果表明,在一定条件下,Ｕ形管差压计可以用来测量内燃机进气脉动气流的平均压差。     

非线性非完整系统相对平衡状态流形的稳定性

本文研究非线性非完整系统相对于非惯性系平衡状态流形上的稳定性问题。首先,将非线性非完整系统的相对运动问题当作一个有条件的完整系统问题来处理。其次,当系统存在平衡状态时,用一次近似方程来研究其相应完整系统平衡态流形的稳定性问题;如果一次近似方程是常系数的,其特征方程不可避免地会出现零根,零根的数目等于非完整约束方程的数目与非完整系统平衡状态流形的维数之和;将这些零根简单地去掉,就可据其它根是否有负实部来判断稳定性。最后,举例说明此方法的应用。     

Solitons and production of defects in flow-aligning nematic liquid crystals under simple shear flow

The production of defects in flow-aligning nematic liquid crystals under simple shear flow is analyzed by linear stability analysis based on Leslie-Ericksen theory. It is pointed out that the equation of motion of the nematic director under simple shear flow conforms to the driven over-damped sine-Gordon equation and has a soliton solution of amplitude π. It has also been shown that the stationary state with the director uniformly oriented at a Leslie angle is only a metastable state and that the potential, which governs the motion of the director, has infinite numbers of stable stationary states. Therefore, the defects, appearing as a stable solitary solution, can be nucleated from a uniformly aligned flow-aligning type of nematic liquid crystal by shear flow. On the other hand, the bands with long axis parallel to the vorticity axis, appearing as an unstable solution, can be observed as transient patterns at low shear rate and low shear strain value. The theoretical predictions are compared with previous experimental observations.     

低浓度固液两相流颗粒相本构关系的动理学分析

固液两相流的动理学理论认为固体颗粒相可用Boltzmann方程描述。从流场中的颗粒受力分析出发 ,应用动理学的 Chapman- Enskog法 ,探讨了低浓度固液两相流下的 Boltzmann方程的二阶近似解和颗粒相本构关系。结果表明 ,尽管颗粒所受相间力与两相脉动速度有关 ,但在两相脉动速度近乎无关的极限条件下 ,颗粒速度分布函数和颗粒相本构关系与快速颗粒流的相同。这样的极限条件在含粗重颗粒的两相流中可以近似实现     

带挠性轴太阳帆板充液航天器流—弹—刚耦合动力学研究

本文研究了带挠性轴太阳帆板充液航天器流-弹-固耦合动力学问题,首先由系统对质心的动量矩定理导出了系统动力学方程,接着分析了航天器贮箱内液体涡旋运动、太阳帆板挠性轴扭转运动,最后给出了航天器姿态角速率与液体涡旋运动、挠性轴扭转运动的关系式,给出了数值结果,分析了液体涡旋运动、挠性轴扭转运动对航天器姿态运动的影响。