基于OpenFOAM的旋转弯曲通道内流动的数值模拟

离心式叶轮机械的叶轮通道内的流体流动受到旋转效应与曲率影响而产生强烈的二次流现象.二次流是叶轮通道内流动损失的一个原因,对离心叶轮机械的性能产生不利的影响.应用开源CFD软件OpenFOAM对旋转情况下的90°弯曲通道内的不可压缩流体流场进行三维黏性数值模拟.研究了弯曲通道在不同转速下哥氏力与离心力共同作用对主流速度、二次流及压力特性的影响规律.结果表明:与静止通道相比,旋转产生的哥氏力在弯曲管段形成不对称的二次流,使通道内涡结构变得复杂;甚至在较高转速下二次流方向发生反向.     

研究内皮细胞形状对大分子跨血管壁的传质的影响

血管内皮细胞形状与血液动力学流动形态密切相关。本文研究在不同流动状态下,内皮细胞形状与动脉硬化密切相关的大分子传质影响。比较了处于高剪切区的拉长了的内皮细胞和处于低剪切的圆形细胞的传质特性。所得结果支持了目前占压倒优势的所调低剪切观点,即早期动脉硬化常发生在流动分离或有逆流的低剪切区。     

弯曲压电梁的边界条件

从横观各向同性压电介质的梁的弯曲问题出发,利用互易定理和压电弹性力学的通解,对于一般几何构型和承受载荷的梁,获得精确到各阶的恰当的应力和混合边界条件.推广Gregory和Wan的方法,建立一组在边界上存在快速衰减解的边界条件.为了在边界上产生衰减状态,梁缘必须满足这些条件.当应力和混合条件用于梁缘,显示给出弯曲压电梁衰减状态的边界条件,接着衰减的边界条件用于建立梁理论解（内解）的边界条件.另外还通过弹性梁的分析解,来证实获得的边界条件是恰当的.应力条件下的边界条件与梁理论传统的边界条件一致,重要的是,两组混合条件下的边界条件是首次获得的。     

弯曲动脉血管中血液流动对血栓形成的影响

血栓性疾病大多发生在弯曲和血管分叉的位置附近,其形成机制和原因比较复杂,目前的研究主要集中在临床病例的治疗护理方面.临床观测表明,动脉疾病的发病机制和病变发展与血流动力学特征(如流场分布、壁面剪应力等)密切相关.采用计算流体力学方法,从血流动力学角度研究了弯曲血管中血液流动的改变对血管栓塞形成的影响.主要从血流入口初始速度、弯曲曲率半径、血管管径及血液黏度方面研究血液流动对血栓形成的影响.同时结合相关医学病例.从多学科角度分析并验证医学研究中有关血管弯曲对血栓形成机理的猜测.     

各种边界条件下对称层合板的弯曲问题

由一般对称层合板弯曲控制方程，导出了一个简单而完备的级数序列的通解，通过边界配点最小二乘法求得问题的解。文中给出了位移和内力的矩阵显表达式，论述了形成线性方程组的具体方法，用本文方法计算了几个算例，其中包括圆形、矩形和角形等层合板。结果表明：本文方法既简单、通用、又精确。     

矩形截面弯曲管道中的二次流

本文研究矩形截面微小弯曲管道中的二次流,导出了二次流基本方程式並得到了数值解。     

计算弯曲变形的几何法

弯曲变形问题本质上是几何问题,即杆轴线上任意点的位移都可以视为由起点处横截面的转角和杆的弯曲导致的。基于此来找出位移与微段杆弯曲、起点处横截面的转角的关系式,引入弯曲变形与内力的关系式,从而将杆的位移表示成杆的弯曲和旋转。该方法可以拓展到任意形状杆件的平面弯曲变形的计算,且对比传统方法更具一般性;而且在增加初参数的情况下,该方法可以分析超静定杆件的弯曲变形问题。通过两个求解杆弯曲位移方程的算例,验证了该方法的正确性。     

帽形弯曲变形分析及力能参数的计算

分析了帽形弯曲过程中的弯曲与反弯曲现象,给出了产生弯曲与反弯曲变形所满足的条件,用能量法导出了弯曲力的计算式。     

开口薄壁杆弯曲中心的理论计算和试验研究

研究任意开口薄壁截面杆的剪力流和弯曲中心坐标的计算问题,利用合力矩定理导出计算公式,给出算例．选取槽型截面杆试验装置利用应变电测技术测定截面弯心位置,验证了计算公式的有效性;同时,也为工程技术领域测定开口薄壁截面弯心位置提出了一种有效的试验方法．     

研究对流和漏的缝隙对大分子传质的影响——一个改进的数学模型

本文对Tzeghai [1]等大分子传质模型进行了两点重要改进:(1)改进了缝隙出口处边界条件的提法,从而得到了简单的分析解,比他们的数值解节省了计算时间几十倍甚至上百倍,而结果在图形上分辨不出差别来。(2)考虑动脉壁的非各向同性效应。计算结果表明,对于转换数大于1％,对流影响较大,特别是对于薄的动脉壁,对流影响不能忽略。说明了实验上所观察到的人工诱导的广泛的细胞损伤所产生的吸收量增加很大可能由于对流的作用。     

弯管内二次流对固粒磨损壁面的影响

应用双流体模型在贴体坐标系下数值计算了90°方形截面弯管内稀疏气固两相的二次流动.应用气固两相动量方程在次流截面上分别采用速度是、否耦合2种求解方法,计算了固粒对壁面的磨损.计算与实验结果吻合较好.结果显示气相二次流动阻碍了固相在次流截面上冲向弯管外壁的速度,固相二次流使弯管外壁面中心区域的磨损量加大,在90°截面处达到最大值,其磨损量是同截面侧壁处的4倍,固相二次流加剧了局部磨损,从而缩短了设备的寿命.因此,该方法为抑制固相二次流提供了技术依据.     

方形截面弯管内的二次流动及其分叉

[摘要]基于曲线坐标系内的流动模型及其数学描述,采用Galerkin方法对方形截面弯曲管道内充分发展的稳态不可压层流流动进行数值模拟,分析管道曲率参数,c及流动条件Re数对管内二次流动特性的影响;给出管内二次流动的分叉状态图,并精确地求得出现四涡解的分叉点．     

对坐标的曲面积分的定义及其计算

对坐标的曲面积分，无论是定义还是计算都比较费解。本文的目的在于学习他人经验结合自已的体会，引入定义，给出计算，使得概念清晰，计算简捷     

弯曲微小通道的流阻特性

设计了不同曲率半径、不同几何尺寸的弯曲微小通道，并对其进行了流阻试验，得出了不同几何尺寸的弯曲微小通道的流动特性，并采用N—S方程对流体在弯曲微小通道中的流动特性进行了数值研究．将试验结果与数值计算结果进行了比较，发现它们间存在较大的差异．为了正确解释这种差异，在对流体流动特性分析的基础上引入了粗糙粘度模型．计算结果表明，用粗糙粘度模型计算的结果与试验值吻合较好．     

气体输运过程的普遍表达式

本文根据局域平衡条件,利用Maxwell速率分布律推导得到气体输运过程的一个普遍表达式,并对气体的三个具体输运系数作出讨论．     

锅炉模型简化及烟管受力计算

探讨和论述了DZW4．2-0．7／95／70-AⅡ型热水锅炉在利用有限元计算时模型的简化与分析，并利用弹塑性结构分析程序，对该型号锅炉进行了有限元弹塑性分析，给出了管板上各烟管的受力分析，并提出了改进意见，为该型号锅炉结构的合理设计提供了较为可靠的理论依据．     

旋转曲面方程求法的探讨

首先给出空间曲线Γ绕空间直线l旋转所得到的旋转曲面方程的求法,然后,作为特例得到了空间曲线Γ绕坐标轴旋转所得到的旋转曲面方程的求法,同时亦得到了平面曲线Γ绕直线l及坐标轴旋转分别所得到的旋转曲面方程的求法,从而使旋转曲面方程的求法多样化.     

非绝热毛细管中制冷工质两相流的研究现状和发展

本文介绍了非绝热毛细管中制冷工质两相流实验研究及理论研究的历史和现状,分析了目前存在的问题,讨论了这一领域中研究工作的几个发展方向。     

前向多翼离心风机叶片尾迹和蜗壳二次流动的试验研究

对前向多翼式离心风机建立了性能及流场测试台位 性能试验及流场测试表明,性能试验重复性良好,曲线符合理论性能曲线.用粒子图像速度场仪技术对叶片尾迹区及蜗壳出口横截面上的二次流做了详细的变工况测量与分析.结果表明:叶片尾迹区脉动强度达20%～70%;在设计工况附近叶片尾迹影响区域小,在非设计工况下叶片尾迹影响区域大,尾迹区域占到蜗壳径向宽度的15%～25%,约是叶片弦高的2～3倍;在蜗壳横截面上明显存在二次流旋涡;沿着蜗壳旋出方向二次流对称分布,但是到达出口时,小流量下两侧旋涡结合成一个旋涡,大流量下两侧旋涡一直保持到蜗壳出口.     

曲母线回转零件理论粗糙度分析

针对包括凹凸曲线轮廓的曲母线回转零件的几何特征,推导了该类零件车削表面粗糙度公式,指出了该类零件车削表面理论粗糙度的影响因素。