一种新型有压力梯度的平面层流边界层理论--机械能耗损积分法

提出了一种新的有压力梯度的层流平面边界层理论,可称为机械能耗损积分法,它是由两部分理论所组成的:第一部分包括不可压缩流体的应力微分方程以及从中导出的层流平面边界层流速与切应力分布的理论公式,式中包括一无因次型参数或相似准则P,P的数值表征不同层流平面边界层的流速与切应力分布.第二部分包括动量与动能积分方程以及由它们导出的机械能耗散积分方程和层流平面边界层厚度的理论公式.本理论同所有积分法一样,采用了横向流速为零的假定,但扬弃了普兰特假定,因而其压力梯度的使用范围不受约束,对忽略横向流所导致的理论误差,利用机械能耗损系数进行了修正,因而可取得较高的精度.对零攻角层流平面边界层的试算表明:其型参数P=-1,其流速分布与半槽道流相似,存在一顺压梯度而非现有理论所假定的为零压梯度,所有计算结果与实验比较在未修正前其误差不超过5%,在修正之后不超过1%.本理论采用了微分法与积分法各自的优点,是分析严谨、结构简便、计算精确的适用于任意压力梯度的层流平面边界层理论,其计算方法还可推广应用于湍流平面边界层.     

旋转射流钻头的叶轮设计

旋转射流钻头是一种新型高效水力破岩钻头，作为旋流发生器的叶轮，其性能直接影响破岩效果。文中分析了旋转射流钻头的内流场，在此基础上提出叶轮设计目标和要求，证明了对圆柱形叶轮，不存在既无径向流又等旋度的叶轮参数。同时，运用翼型绕流理论，推导出有关叶轮长度，半径，叶片安放角等参数与射流喷嘴直径，扩散角，旋度之间的关系式，分析并确定了叶片工作性能与来流压力的关系式。     

旋转射流钻头的叶轮设计

旋转射流钻头是一种新型高效水力破岩钻头，作为旋流发生器的叶轮，其性能直接影响破岩效果．文中分析了旋转射流钻头的内流场，在此基础上提出叶轮设计目标和要求，证明了对圆柱形叶轮，不存在既无径向流又等旋度的叶轮参数．同时，运用翼型绕流理论，推导出有关叶轮长度、半径、叶片安放角等参数与射流喷嘴直径、扩散角、旋度之间的关系式，分析并确定了叶片工作性能与来流压力的关系式．运用实例说明了这些公式的使用以及叶轮段水头损失的估算方法，可为叶轮的设计提供理论指导．     

叶轮曲面设计中的作图问题——保角变换在叶轮设计中的应用

在叶轮曲面的设计中,为了确保这类曲面形状使能量损耗最少,必须把计算出的理论流线正确地反映到设计图纸上去,作出反映叶片形状的型线来。但怎样保证在作图过程中型线上计算所得的倾角大小不变,是一有待解决的问题。本文应用复变函数中的保角变换建立保角网格的作图原理和方法,从而在理论上和实际作图中解决了这一问题。     

层流边界层方程的Stewartson解法

介绍了采用斯蒂文森算法解完全流体的二维、定常、可压缩层流边界层方程的方法.先用斯蒂文森变换化简层流边界展方程,再用曲线拟合的方法具体求解出各参数.     

参数曲线在水泵叶轮设计中的应用

针对水泵设计所需的曲线及其特点,采用B样条和参数样条曲线对设计型线进行建模,根据设计准则和实践经验进行调整、修改和优化。基于曲线的参数化建模,从理论上推导出轴面流线和流线展开线的数学模型。改变了传统手工设计方法计算机化的常规做法,为在真正意义上实现水泵计算机辅助设计提供了理论基础和实现方法。     

Karman边界层动量方程中的层流速度分布方程

针对层流流动,提出了一个新的指数型速度分布方程。将其代入karman边界层动量方程后,求得的边界层厚度、边界层中任意点的流速、平板壁面上的总曳力及曳力系数均与Basius精确解极为接近。     

求解带旋转和曲率二维湍流边界层的简单迭代法

本文通过Coles速度分布公式中常系数的综合修正,将旋转与曲率的影响引入湍流结构,并与带旋转和曲率项的动量积分方程相联立,使用简单迭代的计算方法,求解了带旋转和曲率的二维不可压湍流边界层.     

一类层流边界层方程的近似解

对连续运动平板边界层问题进行了研究,其中平板以线性速度运动．通过引入适当的相似变换和Crocco变量变换技巧,将原边界层方程转化为一类奇异非线性两点边界值问题．利用Adomian拆分法给出了方程的近似解和壁摩擦力的近似值,并给出了壁摩擦力的数值解,近似解的可靠性被数值解所证明,也说明了我们所用方法的可靠性和有效性．     

一种基于变分的网格运动方法及其在边界层问题数值求解中的应用

从控制网格以适应解的性态并具有一定光滑性的朴素思想出发,建立了一种基于变分的网格运动方法,并给出了两种简单的数值求解方法.以两点边值问题及边界层问题为例,对这一网格运动方法进行了数值试验并得到了满意的数值结果,结果说明本方法成功地控制了网格的分布.     

旋转叶轮三维应力分布及其改善措施

利用三维有限元素法对一个实际叶轮进行计算和分析比较，并提出了保证叶轮运行安全可靠的改进措施．研究的目的在于通过提高叶轮机械的转速来扩大其运用范围，以满足工程改造或减少设备投资的要求．转速增加引起的应力过大的情况可通过叶轮结构的变化来改善．     

化学反应层流边界层Emmons问题的Blasius解法

带化学反应的层流边界层是燃烧理论的重要课题之一,Emmons针对层流化学反应边界层建立了一个经典理论模型,Emmons只给出了数值解,并用Rayleigh比拟法求出了带吹风速率的相应问题的近似解。本文按照Blasius求解平板层流边界层的方法求得了Emmons问题的解析解。并利用多元非线性方程组的牛顿迭代法求得了数值,平板层流边界层的Blasius解只是其中的一个特殊情况。并把结果和数值解作了比较,说明这一方法是正确的。     

层流边界层流动数值计算的伪谱方法

通过引入身气泡的方法可减少船（或艇）在水中的摩擦阻力，作为这一问题的部分工作，对平板在自由来流情况下的层流边界层用伪谱方法进行了数值模拟，直接用伪谱矩阵方法对边界层方程进行离散计算，与经典结果相比较，本方法求解的结果精度一致，速度更快。     

平板层流边界层的最佳近似速度分布

通过对平板边界层微分方程精确解和平板边界层积分方程近似解的对比,对于零攻角平板层流边界层推出满足四个基本边界条件的最佳近似速度分布多项式,其对应的摩擦阻力计算公式,与精确解完全相同。同时,最佳近似速度分布多项式对应的曲线与精确解的速度分布曲线吻合最好。     

均匀设计在求解TSP问题中的应用

本文利用均匀设计抽样的理论和方法,针对遗传算法解决旅行商问题,将遗传算法基本模型的参数设定问题描述成均匀设计中多因素多水平的试验设计,确定参数后再运用均匀设计产生初始种群,用TSP问题库内的基准问题进行仿真实验,证明了该方法是有效的。     

Excel求解线性方程组及其在化学中的应用

运用Excel的函数功能和规划求解功能可以求解线性方程组。文章给出了Excel求解线性方程组的三种方法，并举例说明了其在化学中的应用。     

液体在旋转工作叶轮流道中的流体力学特性的初步探讨

本文从理论上初步讨论了液体在工作叶轮流道中的速度环量、液体运动的旋度,以及液体在工作叶轮无叶片区流动的势流这些流体力学特性;并提出了液体在旋转工作叶轮流道的绝对运动是有旋的,牵连运动也是有旋的,而相对运动则是无旋的这个新观点。     

有启动压力梯度渗流的数学模型

围绕低渗透问题和Bingham流体渗流问题，从推广的达西定律入手，详细推导了其渗流控制方程，讨论了初始条件和各种边界条件．并且考虑到表皮效应和井筒储集常数，引入有效井筒半径，将控制方程和边界条件无量纲化，建立了有启动压力梯度渗流问题的数学模型，为有启动压力梯度油藏开采提供理论依据．并给出了无网格方法的数值模拟结果．     

应用神经网络求解层流冷却水冷区热交换系数

采用BP神经网络与数学模型相结合的方法求解热连轧带钢层流冷却水冷区热交换系数·结果表明,采用神经网络计算得出的热交换系数后,卷取温度的计算值与实测值的标准差比原来减少了2389%,其精度高于原数学模型·因此,该方法具有在线应用前景     

幂律流体绕流楔形物体时的层流边界层

从流体力学和非牛顿流体力学的基本方程出发，在未作任何假设的情况下，通过引入合理的相似变量，得出了幂律流体绕流楔形物体时的层流边界层常微分方程及其数值解，该常微分方程及其解在塑性指数ｎ＝１时，与经典流体力学中的方程及解完全相同。