一类流体力学方程组第二边值问题的弱解

讨论了一类修正的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ型方程组Ｎｅｕｍａｎｎ边值问题的可解性和解的性质，并应用于化学工程中十分重要的非牛顿流体流动的研究中。     

非牛顿流体在分离旋流器内流场特性研究

本文运用计算流体动力学（CFD）方法对旋流器内非牛顿流体与牛顿流体的流场分别进行数值模拟。分析采用RSM(SSG)雷诺应力模型,得到非牛顿流体与牛顿流体的速度场、压力场以及表观粘度分布规律。研究结果揭示了非牛顿流体在分离旋流器内的流场特性：由于受非牛顿流体表观粘度随剪切速率变化的影响,在同一位置处非牛顿流体的静压力、轴向速度以及径向速度都大于牛顿流体,而切向速度小于牛顿流体;同时旋流器内非牛顿流体的零轴速包络面（LZVV）比牛顿流体的更加靠近器壁,这导致旋流器中非牛顿流体在同等条件下比牛顿流体的分离效率低;以上这些特性为进一步充分认识用于分离非牛顿流体的旋流器分离机理提供依据。     

不可压缩非牛顿流体非定常流动的非齐次问题

应用Ｆａｅｄｏ－Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法将关于Ｂｉｎｓｈａｍ流体的结论推广到非牛顿流体，并在非齐次边界条件下证明了解的存在唯一性及正则性定理．     

非牛顿流体在分离旋流器内流场特性研究

运用计算流体动力学(CFD)方法分别对旋流器内非牛顿流体与牛顿流体的流场分别进行数值模拟.分析采用RSM(SSG)雷诺应力模型,得到非牛顿流体与牛顿流体的速度场、压力场以及表观粘度分布规律.研究结果揭示了非牛顿流体在分离旋流器内的流场特性:由于受非牛顿流体表现粘度随剪切速率变化的影响,在同一位置处,非牛顿流体的静压力、...     

非牛顿液体粘度的在线测量方法

针对现有粘度测量装置无法满足在线和非侵入测量要求问题，在传统电磁流量计引入层析成像技术，对牛顿流体和纯粘性非牛顿流体粘度实现非侵入、可在线测量的基础上，经理论分析，提出了在线测量粘塑性非牛顿流体的新方法，通过对各类粘塑性流体的仿真研究和误差分析，证明了该方法的可行性。     

对本构方程书写形式的探讨

在研究非牛顿流体圆管和环空管流层流流动问题时，确定其速度分布是关键。对于非牛顿流体圆管和环空流动问题，有些文献中的推导结论有错误，原因是混淆了运动方程和非牛顿流体本构方程中的切应力概念。为了解决此问题，在分析流体运动方程中各项物理意义的基础上，给出了一种统一的本构方程的书写形式，用于研究非牛顿流体圆管和环空管流层流流动规律。应用结果表明，该方法物理意义明确，容易得出有关流动的正确解。     

非牛顿流体流变性测定中的一种数据处理方法

分析了同轴圆筒旋转粘度计中牛顿流体和非牛顿流体剪切率及剪切应力的分布特点，提出了一种简便准确地测定非牛顿流体流变性的数据处理方法，这种方法可使ＲＶ－２型旋转粘度计的三种测量系统的测量偏差大大减小。     

非牛顿流体流变性测定中的一种数据处理方法

分析了同轴圆筒旋转粘度计中牛顿流体和非牛顿流体剪切率及剪切应力的分布特点，提出了一种简便准确地测定非牛顿流体流变性的数据处理方法，这种方法可使ＲＶ－２型旋转粘度计的三种测量系统的测量偏差大大减小。     

非稳定边界层方程组整体解的存在惟一性

对牛顿流体和非牛顿流体的非稳定边界层方程组证明了弱解的整体存在性和惟一性.     

一类奇异拟线性常微分方程两点边值问题解的存在性

本得到了一类奇异拟线性常微分方程两点边值问题解的存在性和唯一性，此类问题存在于研究p-Laplace方程，一般反应扩散理论，非牛顿流体理论，多孔媒质中的气体渗流等问题中，这一结论是通过使用不动点定理建立的，结果是新的且推广了以前所知结果。     

不适定的P-Laplace发展方程弱解对初始时刻几何的连续依赖性

研究了从非牛顿流体力学中提出的一类前向P Laplace发展方程的不适定性问题的弱解对初始时刻几何的连续依赖性,导出了一个仅依赖初始数据的显式的连续依赖性的格式.     

不可压缩非等温非牛顿流广义特征线基分裂算法

发展了用于不可压缩非等温非牛顿流模拟的广义特征线基分裂算法,推广了控制方程沿粒子特征线的离散格式,经典的特征线伽辽金法和时域的Crank-Nicolson离散格式可分别被归纳为离散格式的两个特例.为消除流体的不可压缩性导致的虚假数值振荡,采用压力稳定型分步算法.利用粘性系数关于等效应变速率的指数模型来模型化流体的非牛顿特性.平面Poisseuille流动和4∶1平面收缩流动的数值模拟结果突出地显示了该方法处理不可压缩非等温非牛顿流动问题的有效性及良好性能.     

基于Boltzmann模型方程的平板Couette流计算

将基于Boltzmann模型方程的气体运动论统一算法推广应用于Couette槽道流计算,发展可用于槽道流问题的气体运动论边界条件数学模型及数值处理方法,研究建立模拟不同Knudsen数二维低速槽道流动问题的气体运动论数值算法,通过将近连续流到高稀薄区Couette剪切流计算结果与基于微观分子统计模拟的类DSMC值、基于宏观流体力学滑移Navier-Stokes解和线化Boltzmann近似解比较分析,显示出该文发展的介观Boltzmann简化速度分布函数方程数值算法对不同尺度槽道流问题具有很强的模拟能力。     

格子Boltzmann方法中的几个问题

简单介绍了在格子Ｂｏｌｚｔｚｍａｎｎ方法的最新动态,分析了该方法目前存在的问题。给出了几种解决问题的途径,通过数值分析和理论分析得到,用格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法求解流体力学问题,有三方面的优点：（１）格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程是 维的,对流项是线性的,简单的松驰方程可以得到复杂的非线性的流体力学方程,已表现出数值稳定,结果准确等特点。（２）在不可压的极限下可以得到不可压缩Ｎ－Ｓ方程,压力由状态方     

修正的Navier－Stokes方程的空间－时间统计解

就于１９６８年提出的描述粘性不可压缩流体的修正的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程定义空间－时间统计解并证明空间－时间统计解的存在唯一性，进而由修正Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程空间－时间统计解的存在性得到修正Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程（个别）解的存在性的证明．     

糖用微涡流重力沉降器中的流体特征流动与颗粒絮凝沉降

介绍了一种在糖厂用于澄清无滤布吸滤机滤汁的波纹斜槽板微涡流重力沉降器.探讨了该沉降器的工作原理,分析了流体在波纹斜槽中的流动情况.在一定的简化条件下,推导了斜槽区水力学特征流动的速度分布表达式.指出对沉降固液分离产生强化作用的特征流动是直立斜槽板上的涡旋流和沿波纹斜槽轴向的二次流,涡旋流与二次流的流速都随主体流速的增大而增大,随斜槽直径的减小而增大.文中还推导出了产生涡旋流?二次流的斜槽结构条件下颗粒的沉降速度.结果表明,颗粒的沉降速度随涡旋流和二次流的加剧而提高,从而证明在新型沉降器中,形成的特征流动对颗粒沉降具有强化作用,这也为该新型沉降器的进一步改进提供了理论依据.     

基于ALE有限元方法的充液刚体耦合动力学仿真

假设液体是不可压缩的粘性液体,用Jourdain形式的普遍动力学原理建立充液系统的动力学控制方程,并采用交替积分法求解此数值计算模型.液体模块采用Lagrange-Euler描述方法建立有限元计算模型;充液刚体模块利用二阶显式Runge-Kutta格式离散的常微分方程组.在刚-液耦合界面将传递系统质心、转动惯量、晃动力、晃动力矩以及惯性力等耦合物理量.计算结果表明该方法能正确地反映充液耦合系统的运动学特征.与假设液面未扰充液系统的响应结果相比,耦合计算获得的结果具有较大幅度的角速度响应.     

一些耦合非线性方程的精确解

应用代数方法与适当假设, 给出了一些具有物理意义的耦合非线性方程的精确行波解, 方程类型包括流体力学中描述长波相互作用模型耦合 Zakaharov- Kuznetsov, 耦合 Kadomtsev- Petviashili方程等.     

关于两种REV尺度多孔介质LBM模型的讨论

通过多尺度展开方法分析了Freed和Guo分别提出的两种多孔介质LBM模型对应的宏观方程。分析表明,两种模型均存在一定的人工多余项,相较而言Guo模型更加精确。对于稳态不可压流动来讲,两种模型基本等价。通过数值模拟证明了这一结论。     

耗散粒子动力学在流动数值模拟中的应用

对耗散粒子动力学方法在流动问题中的应用进行了理论及数值研究，给出了耗散流体粒子运动的控制方程组、边界条件、数值方法及随机数据统计方法等．提出用固壁粒子层结合流体粒子反弹运动的方法来处理固壁边界有滑移流动边界条件，有效地消除了目前耗散粒子动力学及分子动力学模型在固壁附近的粒子密度波动问题．利用该方法编程计算了2类流动问题：方腔驱动流动与泊肃叶流动，计算结果与现有的理论及数值结果比较吻合，验证了所采用的数学模型、计算方法在流动数值模拟中的可行性及潜在优势．