具有部分自由液面水平管流的理论计算方法

本文对未充满液体具有部分自由液面的圆管内的流动提出一种理论计算方法.理论可以正确预报"脱体点"的位置、流量、自由液面曲线形状等重要物理量.文中还讨论了管直径D、长度L、流体密度ρ、粘度μ及液位高度等参数对流动的影响.文中以光学玻璃连续熔炼系统中起重要作用的联接管内的流动为例作了具体计算,并与实验结果作了比较,理论与实验结果吻合良好.本文给出的理论方法可推广于一般截面形状的具有部份自由液面的管流计算.     

容器中自由液面波动的三维数值模拟

跟踪自由表面的流体体积函数法（ＶＯＦ方法）建立在部分流体体积基础上，是解决具有表面张力的液面波动问题的一种有效方法，该方法可利用部分单元体处理曲边界和内部障碍物。本文介绍了ＶＯＦ数值计算方法的基本原理，并用ＶＯＦ方法编制了程序，模拟计算了容器中具有自由表面的三维、非定常液面波动问题，得到了典型流动模型的计算结果，结果与物理分析相吻合，证明ＶＯＦ方法是解决具有表面张力的自由液面波动问题的一种有效方法，可为工程设计提供理论依据。     

失重时方形容器内液体的自由晃动问题

本文用Ｒｕｎｇｅ—Ｋｕｔｔａ方法解出了失重时二维方形容器内液体的静止表面形状，用付氏级数展开法研究了液体自由晃动频率的变化。在某种特殊条件下与前人结果进行了比较．     

多点遍布与斜线三点采样方法差异的试验分析

试验证明用多点遍布法采样代表性及精密度均优于斜线三点法,同时发现对年轻煤全水分表层煤样受环境影响较大,代表性不好。GB475—2008《商品煤样人工采样方法》于2009年5月1日开始实施,其中火车采样方法由旧国标的斜线三点法改为多点遍布法,针对两种采样方法,笔者进行了一些对比试验分析。     

考虑自由液面的船-桨干扰特性数值模拟

以KCS船与KP505桨为研究对象,应用FLUENT软件分别对KCS船、KP505桨、考虑自由液面的船-桨组合体进行数值模拟,其中船-桨干扰计算采用VOF法和滑移网格技术。比较分析数值结果和试验结果,吻合较好,表明所用方法能很好模拟船-桨间的互扰现象。本文研究结果为研究船-桨干扰提供了更可靠的研究手段。     

剪切变稀型流体在搅拌槽中流动与混合特性数值模拟

使用计算流体力学(CFD)软件CFX对剪切变稀型流体混合特性进行了数值模拟。计算了剪切变稀型流体在不同转速下的自由液面高度及表面示踪粒子运动时间,并与实验进行了比较。搅拌槽直径D=480 mm,搅拌桨为45°两斜叶桨,无挡板,以某催化剂胶体为工作物料。自由液位高度计算方法采用VOF模型,层流状态。时间计算方法采用表面示踪粒子运动法,并比较了牛顿流体与剪切变稀型流体表面示踪粒子运动时间的差异。     

圆柱在波浪中入水的数值模拟

为了研究波浪对圆柱入水过程的影响,采用二维CFD(Computational Fluid Dynamic)方法数值模拟了圆柱在规则波中的入水过程.该方法采用自由液面捕捉法和直角切割网格系统分别处理自由液面和物体动边界,结合推板造波和海绵阻尼消波原理而实现数值造消波,并分析波浪参数(波高、周期和圆柱入水时的波浪相位)对圆柱入水动力特性的影响.以在波浪中的起重船上悬吊圆柱入水作为工程应用实例进行数值模拟,研究不同工况下绳索的张力变化和重物的运动特性.     

飞机飞行中的一个流体力学问题

应用流体力学的知识,分析了油不多时飞机飞行的加速度不能太大的一个原因.     

基于VOF和浸入边界法的黏性二相流模型对LNG液舱晃荡的数值模拟

采用基于Volume of Fluid(VOF)方法和浸入边界法的黏性二相流模型对LNG液舱(棱形液舱)的晃荡问题进行数值模拟。黏性二相流模型采用一套控制方程进行处理。整个计算区域为矩形,自由液面的跟踪和更新采用VOF方法,斜边边界的处理考虑用到浸入边界法,把边界以外的当成是固体,在对VOF中的体积分数F的处理时引入通度系数以适应斜边边界。最后模拟得到液舱横荡的运动过程,对研究这一类型的晃荡运动具有参考价值。     

非线性对流占优扩散方程的一种基于斜线性插值的特征差分算法

目的建立既简单,稳定性又好的求解非线性对流扩散方程的数值算法。方法采用斜线性插值,将特征线法和有限差分法相结合。结果给出了一种基于斜线性插值的特征差分格式。结论该算法适用于求解变系数的对流占优扩散方程,能更有效地消除数值震荡现象     

正交异性对边简支对边自由扁壳大挠度问题的解析解

获得两对边简支另两对边自由的正交异性扁壳大挠度问题的纳维叶解是困难的 ,其困难在于要找到满足全部边界条件的试函数 ,要处理非线性项和要解决各项函数的同一化问题 对这 3个问题进行了深入分析和研究 ,建立了有效的解法 ,获得十分理想的结果     

利用常数补偿器实现对角优势

递Ｎｙｑｕｉｓｔ阵列法是一种成功的多变量控制系统频域设计方法，应用该方法的关键是设计预补偿器使多变量系统对角优势化。本文提出了利用串联常数补偿器和输出反馈常数补偿器进行预补偿的思想，给出了实现对角优势的条件和方法。通过一个算例说明了该方法的有效性     

带斜撑框架的位移迭代法

本文考虑了框架梁、柱及斜撑的弯曲变形及轴变效应，研究出用ＰＣ－１５００分机带斜撑框架的位移迭代法，并编制了ＩＴＡＮ－４程序，算例分析表明本法的正确性及实用性。     

用罚函数无单元法分析有自由面的稳定渗流场

详细推导了无单元Galerkin法求解有自由面渗流问题的基本方程.采用罚函数法处理渗流边界条件,并给出选取罚因子的具体表达式.编制了相应的无单元法计算程序,并计算了覆盖层上均质土坝的渗流场.计算结果表明,用罚函数法处理渗流边界条件,计算精度高,该法用于无单元法分析渗流问题是可行的.     

加权截距法确定渗流自由面的有限元方法探讨

针对现有固定网格法确定渗流自由面存在穿过自由面的单元等效渗透矩阵和积分域难以确定等问题,提出了加权截距法确定渗流自由面的新型有限元分析方法,解决了相应渗流溢出点的确定方法问题,并在此基础上,开发了相应的渗流有限元分析程序.该方法具有穿过自由面的单元等效渗透矩阵及其积分域易于确定和分析过程简单等优点,应用于工程实例分析,并将理论与试验结果进行比较分析,表明加权截距法确定渗流自由面的有限元分析方法可以满足工程要求,进一步完善了固定网格法确定渗流自由面的有限元分析理论与方法.     

区间SSOR方法的收敛性

基于区间H -矩阵特别是严格对角占优矩阵 ,进行了区间SSOR方法的研究。并对SSOR方法收敛性及其松弛因子的范围进行了讨论     

双参数法解轴对称体小攻角斜出水非线性问题

本文首先引入新算子,将自由面条件改写为便于计算的形式,然后用双参数摄动法和富里埃级数展开法将三维非线性问题化为二维非线性问题求解.数值结果给出了椭球体在斜出水过程中各阶自由面形状和力系数随物体细长比及佛汝德数变化的情况.     

一种基于B样条的船体及自由面面元生成方法

面向基于Rankine源的3维面元法,提出了一种船体及其周围自由面的面元划分方法.采用双3次B样条表达船体曲面,利用广义截面更好地描述船体首尾部形状;通过2次重构截面曲线解决了曲线相容问题;采用参数化方法,对船体表面及不同形状自由面区域进行划分.通过调整参数划分,能够方便地修改面元网格的密度,以满足计算的要求.     

求解对称正定线性代数方程组的一个代数预处理器

给出一种代数预处理器的构造方法,并用Weyl不等式对该预处理器和分块对角预处理器进行理论分析.理论分析和数值算例均表明,所提出的预处理器优于分块对角预处理器.     

容器中液体晃动的数值模拟

文章介绍了通度的概念和VOF方法的计算原理,采用修正的VOF方法跟踪自由表面,应用改进的三维施主与受主单元模型求解流体体积函数F的输运方程,通过编程模拟计算了容器中具有自由表面的三维、非定常液面波动问题,计算结果与实验分析相吻合。