湍流场中涡线单元的结构分析

与描述湍流速度场的流线管单元[Wang L. On properties of fluid turbulence along streamlines. J Fluid Mech,2010, 648:183–203]的思想类似,为了描述湍流涡矢量场的结构,我们提出了一种新的结构分析方法,即涡线单元,可以用单元尺度和极值点涡量差值来表征.涡线单元与常用的涡管结构的不同可以概括为:涡线单元结构可以定量描述,并且是全空间填充的.在理论上这两个条件是保证我们可以将涡线单元的结构分析与全流场统计规律联系起来的必要前提,帮助理解和重构湍流涡量场.根据直接数值模拟数据,我们研究了涡线单元的统计与结构特性,包括尺度与手性等.根据涡线单元结构可以定量表征精细的条件统计,例如发现涡相关的动力学参数(例如拟涡能耗散率和涡拉伸率)强烈依赖于基于涡线单元结构的条件统计.这样一种结构分析方法为深入研究湍流场提供了新的手段.     

近壁面网格尺寸对湍流计算的影响

采用不同的网格划分策略,利用FLUENT软件对长直圆管管内湍流进行数值计算.计算结果与半经验理论曲线的比较和分析表明,降低网格渐变率、提高径向网格数目以及调整壁面层网格的y 值均能够有效改善计算结果的精确性,而y 在其中起主要作用.针对同一网格划分策略,改变边界条件对计算结果精确性的影响相对较大,而改变模型引起的影响则相对较小,因此,不同边界条件应采取相应的网格划分策略尤其是选择合适的近壁面网格尺寸.     

尾矿改性高炉渣的凝固行为与黏度行为

通过在高炉渣中加入不同质量分数的尾矿作为改性剂,研究了改性熔渣的凝固行为和黏度行为.采用X射线衍射和偏光显微镜研究了熔渣的矿物组成和显微结构,采用熔体物性测定仪研究了熔渣在1 200℃到1 475℃的黏度.结果表明:配加尾矿后,熔渣的酸度系数(Mk)达到1.2~1.8时,熔渣凝固后呈现非晶/玻璃质的特征;显微结构除Mk=1.8以外,均为致密均匀的结构.此外,熔渣成纤适宜的温度区间显著增大,尾矿适宜的配比为16.98%~34.18%.     

大面积光刻胶线棒涂布工艺研究

介绍了一种在大面积基材上涂布高粘度光刻胶的线棒涂布法.主要针对涂膜厚度与均匀性进行研究,结果表明,膜厚随着光刻胶粘度和涂布棒尺寸的增大而变厚,涂布速度在某一范围内对膜厚无影响.线棒涂布机设备中所加垫板的硬度直接影响涂膜的均匀性,硬度小的垫板可获得更均匀的涂膜,而垫板高度在某一范围内对膜厚无影响.与常用旋涂法相比,线棒涂布法具有操作简单、节省材料和可大面积涂布等优点.     

剪切作用及矿化度对弱凝胶性能影响实验

通过吴茵搅拌器模拟剪切作用,研究了不同聚合物浓度、不同矿化度条件下聚合物视黏度与剪切作用间的关系;并加入交联剂进行成胶实验。研究结果表明,聚合物浓度越高,视黏度降低幅度相对小;矿化度低于5 029 mg/L时,聚合物视黏度保留率分布范围广;而高于该矿化度,视黏度保留率分布范围集中;剪切作用减小聚合物弱凝胶成胶后的视黏度,但胶体短期稳定性好;矿化度的增加会出现脱水现象,胶体短期稳定性差。     

定量化评价稠油油藏泡沫油采收率影响因素

以往对于泡沫油采收率影响因素的研究多限于定性描述,通过设计10组稠油衰竭实验,定量化地研究了降压速度、溶解气油比、原油黏度对泡沫油采收率的影响。根据实验结果,运用多元回归,建立了无因次泡沫油采收率(Re D)与无因次降压速度(Δpr D)、无因次溶解气油比(Rs D)和无因次原油黏度(μD)之间的数学表达式,得到了临界降压速度、临界溶解气油比和临界原油黏度分别为0.004 MPa/min、5 m3/m3、72 m Pa·s。得到lnΔpr D、lnRs D和lnμD对lnRe D的影响权重分别为0.548、0.257和0.195。由此可知,在泡沫油开发中,提高降压速度对提高泡沫油采收率最有效。这对于稠油油藏确定合理的开发操作策略,实现经济高效开发具有重要指导意义。     

水动力作用对污染物在河流水沙两相中分配的影响研究进展

通过总结近年来有关水动力作用对河流中泥沙吸附/释放重金属、磷等污染物影响研究成果,分析了水流紊动强度和流速对污染物在河流水沙两相中分配的影响规律。当水流紊动强度较低时,泥沙主要以床沙形式存在,泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度较低;随着紊动强度增大,水沙界面切应力随之增大并促使泥沙悬浮,污染物与悬浮泥沙颗粒接触面积增大,使得泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度显著增加。流速对污染物在水沙两相间分配的影响较为复杂。泥沙静止时,流速的增大会减小边界层厚度,增大水体溶解氧含量、氧化还原电位等参数,并使污染物在水体里的扩散由分子扩散转变为以紊动扩散为主,增强污染物在水-沙界面的交换通量,对污染物在水沙两相间的分配产生影响;随着流速进一步增大,床沙逐渐起动、悬浮,此时除上述因素外,泥沙运动状态、悬浮颗粒间碰撞强度、悬浮物的絮凝等均会对泥沙吸附/释放污染物产生影响,由于影响因素较多,作用机制复杂,目前关于泥沙运动对污染物在水沙两相间分配的影响所得结论仍存在分歧。相应的机理研究及数学模型的建立均做了较大简化。综观当前的研究成果,水沙运动及其化学生物过程等对污染物在河流水沙两相中的分配作用机理和耗氧有机物、有毒有机物等污染物与泥沙的作用机理是这一领域的未来研究重点。     

带有梯度超线性项抛物方程黏性解的比较原理

研究梯度具有超线性增长的完全非线性抛物方程问题,证明了具有超线性增长的半连续黏性上下解的比较原理的存在,并且把此结果延伸到单调抛物系统中。     

不允许卖空限制下跳扩散模型的动态均值-方差资产负债问题

研究了在不允许卖空情况下跳扩散模型的动态均值一方差资产负债问题。本文利用两个黎卡提方程构造出HJB方程的一个连续解V（t，x），然后验证这个解是方程的粘性解，并利用粘性解和识别定理得到了最优投资策略和有效边界。     

Electrorheological effect of Ti-bearing blast furnace slag with different TiC contents at 1500℃

The electrorheological properties of CaO–SiO2–Al2O3–MgO–TiO2–TiC slags were investigated to enhance understanding of the effect of TiC addition on the viscosity, yield stress, and fluid pattern of Ti-bearing slags in a direct-current electric field. The viscosities and shear stresses of 4wt% and 8wt% TiC slags were found to increase substantially with increasing electric field intensity, whereas virtually no rheological changes were observed in the 0wt% TiC slag. The Herschel–Bulkley model was applied to demonstrate that the fluid pattern of the 4wt% TiC slag was converted from that of a Newtonian fluid to that of a Bingham fluid in response to the applied electric field; and the static yield stress increased linearly with the square of the electric field intensity.