斜流式喷水推进器内部三维紊流流动的数值模拟与性能分析

应用数值模拟方法研究斜流式喷水推进器内部紊流流场,基于紊流流场计算分析了其特性.采用三维贴体坐标网格对计算区域进行剖分离散,选择k-ε双方程紊流模型,应用SIMPLEC数值方法计算内流场各流动参数,进而根据流场的计算结果预测了该推进器内部泵在不同工况下的性能.计算结果与实验结果进行了对比,二者有较好的一致性.     

二维不规则域内紊流有限体积解

本文针对M.Faghri等计算某一类二维不规则域内层流方法在工程中应用范围窄的特点,结合本文推出的物面正交曲线座标系中的控制方程,用代数变换法发展了一个二维不规则域内紊流的计算方法。它既达到了适用范围广,同时又避免了数值求解偏微分方程生成适体坐标的目的。采用紊流K-ε两方程模型并用有限体积法进行方程离散化。文中最后通过若干算例对该方法进行说明。计算与实验结果比较表明,二者吻合较好。     

井巷紊流扩散与弥散的实验研究

根据紊流扩散理论提出了计算井巷紊流传质过程中径向紊流扩散系数和纵向弥散系数的方法,该法使得这一难以进行实验研究的问题有可能进行实验研究,而且适用于其他几何形状不规则的空间和明渠的紊流传质,用此法实验,结果证明了作者给出的井巷紊流传质的径向紊流扩散系数和纵向弥散系数的理论模式和扩散效应是弥散效应千分之一的预想。     

换热器壳侧紊流流动特性的数值研究

根据体积多孔度、表面渗透度的概念 ,采用分布阻力方法建立了换热器壳侧紊流流动的三维数值模型 ,用修正的 κ- ε模型考虑管束对紊流的产生和耗散的影响 ,用壁面函数法处理壳壁和折流板的壁面效应 .对一管壳式换热器模型的壳侧流动特性进行了数值模拟 ,计算的压力分布与试验值进行了对比 ,并研究了不同紊流模型对计算结果的影响 .结果表明 ,计算的压力分布和试验值吻合良好 ,该模型能有效地模拟管壳式换热器壳侧流动特性 .     

带有植物的河道水流浅水紊流运动大涡模拟

针对浅水问题研究了带有植物的河道水流紊流运动。建立了浅水问题的大涡模拟紊流运动模型k-l LES，应用该模型模拟计算了两组实验，对带有植物的河道水流紊流运动机理进行了分析，并将计算结果与实验结果进行了比较，验证了k-l LES模型计算结果的正确性。     

回流流动及各向异性剪切紊流的数值模拟

本文对两类复杂紊流——存在回流区的单边突扩流动和强各向异性的剪切紊流进行了数值模拟．利用简化的紊流应力代数模型闭合紊流运动方程组进行计算，将计算结果与实测结果及k-ε紊流模型的计算结果作了比较．通过计算和对紊流模型进行结构分析可见，本文的模型能较好地模拟回流和紊流的各向异性特征，而k-ε模型不能．     

淬火新工艺中的平行射流

本文介绍平行射流组在喷射气雾完成淬火时的流场速度分布和浓度分布的计算方法.在孤立平面紊流射流理论基础上,研究并提出了在工业上应用平行平面紊流湮没射流的设计计算方法.给出了实测结果,与理论计算及前人实验结果对照吻合很好.经生产实践检验,采用该方法后取得了显著的经济、环境效益.     

收一扩喷管内二维紊流的数值研究

本文应用隐式有限差分理论对喷管内二维紊流流动进行了数值求解．采用了贴体曲线坐标系统，代数紊流方程模化紊流，整个流场用时间推进迭代方法获得．研究表明，控制方程右端粘性项矢是主变量欠的一个线性函数．文中所提供的计算方法与计算结果将为三维非定常计算打下基础．     

连铸结晶器中三维紊流场的层流等效模型

在揭示了板坯连铸结晶器中三维紊流流场和紊流粘性系数分布规律的基础上，提出了分区选定有效粘性系数的层流等效模型，计算表明，所建立的模型可获得定量和定性上与Ｋ－ε两方程紊流模型基本一致的流场，但大大简化了计算，在计算精度基本上不降低的条件下，可大幅度降低计算成本，文章采用流动与温度场非耦合方法，将凝固壳内的区域作为流场计算域，考虑了凝固壳厚度分布对流场的影响，使该方法更为合理地用于连铸结晶器中流动与凝     

收—扩喷管内二维紊流的数值研究

本文应用隐式有限差分理论对喷管内二维紊流流动进行了数值求解。采用了贴体曲线坐标系统，代数紊流方程模化紊流，整个流场用时间推进迭代方法获得。研究表明，控制方程右端粘性项矢是主变量矢的一个线性函数。文中所提供的计算方法与计算结果将为三维非定常计算打下了基础。     

具有两个内部点支撑矩形薄板的屈曲

本文对具有两个内部点支撑的简支矩形薄板，在单向均匀压缩下的屈曲问题，提供一个解析解法．同时给出对于边比ａ／ｂ的各种值和点支撑的各种位置所算出的临界压力数值因子ｋ的数值结果，以及板屈曲时两个点支撑反力的关系．     

关于非线性方程的单调Steffensen型迭代法

本文引进一类重要的非凸算子——可凸分解算子的概念,并对可凸分解算子类讨论了一般化的 Steffensen 型单调包含迭代法.作者证明:在通常假设下,所引进的 Steffensen 型单调迭代法至少平方收敛到所考虑算子方程的极小解和极大解.所得结果包含并推广了有关单调 Newton 法和单调 Steffensen 方法的已知结果.数值例题说明,本文所引进的 Steffensen 型方法在计算上是非常有效的,因而值得推荐.     

结构网格下求解非规则区域流场的一种差分法

对于粘性不可压缩流场的计算，提出一种标识边界的差分方法，对不规则区域的流场边界做标记，应用SIMPLE算法在直角坐标系的结构网格下离散求解N-s方程；对圆柱绕流，不规则腔体流等问题进行数值模拟，取得了较好的效果。     

脉动风速平方项对结构顺风向随机响应的影响

在作用于结构的非定常力中加入脉动风速平方项，运用随机微积分理论和矩方程理论，得到结构顺风向运动的矩方程．通过累积量截断法和微分方程数值方法，分析了几种地形条件下，顺风向脉动风速平方项对结构随机响应的影响．结果表明，在某些地形条件下，脉动风速平方项对结构的影响不可忽略．     

用贴体正交曲线网格求解二维复杂几何域对流扩散问题

文章结合有限差分法和边界元法的优点,利用贴体正交曲线网格和有限控制体积积分来分析二维复杂几何域对流扩散问题.叙述了构作贴体正交网格的边界元技术,推导了通用微分方程形式下粘性可压缩层流流动动量方程和紊流流动时均动量方程的源项表达式,给出了曲壁通道内紊流流场的计算实例和实验测量结果.     

丁坝群三维水流数值研究

丁坝是河道整治及防洪护岸工程中一种常见的建筑物,丁坝水流一般是具有不规则的曲面边界和自由表面的三维紊流,本文采用修正的K-ε模型封闭Reynolds方程作为紊流控制方程、引入通度概念处理不规则边界、引入VOF法追踪自由表面,对丁坝群三维水流进行了数值模拟,给出了自由表面形状、流速分布图及回流长度,并与试验结果进行了比较,从水流条件出发,给出了丁坝群间距的推荐值。     

基于非错列网格的三维椭圆型流动问题的算法

采用虚拟错列网格和动量插值技术，在非错列网格上发展了求解三维随圆型（有回流）流动问题的差分算法和通用程度，用于典型层流问题的计算结果与实验数据和近似分析解吻合；用于三维湍流旋流问题也得到了合理的结果。     

一类拟线性椭圆型方程组正对称解的存在性

本文利用爆破方法和度理论，研究了一类拟线性椭圆型方程组在球域内正对称解的存在性。此类问题存在于一般反应扩散理论，非牛顿流体理论，多孔煤质中的气体渗流等问题中，结果是新的且推广了以前所知结果。     

幂律流体突扩管道湍流流动的研究

考虑幂律流体的本构关系,结合流动指数的影响,建立了适用于幂律流体的N-S动量方程和湍流模型方程;采用SIMPLE算法,对不同流动指数的幂律流体突扩管道湍流流动进行了数值计算,计算结果和实验数据吻合较好,对计算结果进行分析后发现,对于不同流动指数的幂律流体,其湍流变化趋势不同,从而揭示了流动指数对幂律流体突扩管道湍流流动有重要影响。