颗粒流动特性的研究与分析

大量离散物质的流动行为可以借用颗粒物质的流动行为来描述,这给研究多粒子复杂体系提供了一个实验研究手段.本文介绍两个典型的颗粒流实验,分析各种因素对该体系的影响,并给出自己的看法.     

木材采运系统物质流与能量流模式的分析

在木材采运系统中,物质流可分为木质流、生物质流、养分流、土壤流和水分流,能量流推动物质流的流动和转换。用输入、排放、输出3股物质流组成的木质流图,反映出木材采运系统各工序内部和工序之间的物质流动,可分析系统的立木资源效率和环境负荷。采用输入、输出、加入、损失、回收他用5股能量流组成的能量流图,反映出系统各工序内部和工序之间的能量流动,可用于分析单位能耗和能量效率。对原木采集生产过程进行分析,得出采集系统中各物质流之间的相互关系以及物质流与能量流的耦合关系。     

计算网络最大流的表格法

给出了计算网络最大流的表格法，避免了标号法(由Ford-Fulkerson提出)在计算最大流过程中选择增流链的随机性，并通过实例给出了具体算法步骤．     

钢铁企业物质流与能量流及其相互关系

把大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分.针对其中的物质流动过程,构造从天然铁矿石(或废钢)到钢铁产品生产过程的物质流图,并建立含铁物料流动过程的铁流模型;针对能量流动过程,构造从一次能源到二次能源产品的生产、转换和使用直至废气排放的能量流图,并建立钢铁企业能量流模型;考虑物质流和能量流的相互关联和制约,建立两者的耦合模型.基于模型,讨论了钢铁生产过程中物质流变化、能量流变化及其相互作用对企业能耗及资源效率、能源效率的影响,指出了提高资源效率、能源效率的努力方向.     

K-通道流的改进算法

设G=(N,A,u)是一个顶点集为N,弧集为A,始点为s∈A,终点为t∈N,有限容量向量u={u_(ij):(i,j)∈A}及正整数K的网络。一个基本K-通道流是从始点到终点t∈N的发送K个单位流,使得在每个弧上的流是0或1。一个K-通道流是一个从s到t的流,使得这个流可以表示成基本K-通道流的非负线性组合的流。因此,K-通道流问题是求解从s到t不仅要满足顶点平衡(s和t除外)和弧的容量限制下通常的最大流问题,而且这个流必需满足沿着K条弧不交的s-t路发送。给出了另一个解决K-通道流问题组合算法,分析了这个改进算法的时间复杂性。     

一个求无向网络最大流的算法

从对通路的先后堵塞观点出发，给出了若干定理，从而构造了一对点之间的最大流算法，并讨论了算法的复杂度。     

可压缩流体的喷管出流

从流体动力学的Ｅｕｌｅｒ方程出发,结合气体的绝热方程,讨论可压缩流体定常流动时流速与横截面之间的关系,给出亚声速流和超声速流的重要区别的物理阐释,进而讨论可压缩流体喷管出流的问题．     

折流板换热器振动及防振措施研究

分析了折流板换热器产生振动的主要原因，并对针对换热器振动所采取的一些措施，如用圆钢杆代替折流板的“折流杆换热器”、以扁钢代替圆钢杆与支撑圈一起构成抗振栅的“折流栅换热器”等进行了分析和探讨。     

广义最大流问题

将网络最大流问题作了推广，给出了推广后的网络最大流GMF的标号算法及初始可行流计算的办法，并用线性规划的对偶理论说明了有关的结论。     

自由剪切流的参数共振理论

提出了包含有平均修正的参数共振理论，并研究了自由剪切流的二次稳定性问题，数值结果证明，三维亚谐波的人振对横向波数有很强选择性，而基频共振模式在很大的波数范围内显示出不稳定性，平均流的修正对亚谐共振有显著影响，对后者则影响很小     

网络流优化的快速数值逼近算法

研究了网络中最大共存流的优化问题,提出了网络流优化的快速数值逼近算法.该算法用被定性的共存流的轮流选取取代了传统的共存流随机选取,用O(k(ε-2 lgk)lgn)(其中k是共存流数,n是节点数,ε是精度要求)个单个流的最小成本流的计算来定性计算最大共存流的逼近解.其优点是在不增加总的运算时间的前提下,显著地改进了已知的定性上界,并且可以达到目前已知的随机上界.     

油水气三相流的流型及泡状流向弹状流的转变

油水气多相混输是海上油气田开发中赖以取得重大经济效益的技术,其流动特性的准确计算是管线设计及安全、经济运行的重要依据.首先,通过实验确定出了油水两相混合物由油包水(W/O)向水包油型(O/W)的转变发生在含水率约为0.45时.垂直下降管内油水气三相流的流型基本上可以划分为油包水和水包油型的泡状流、弹状流及环状流.通过对垂直下降管内气泡碰撞、合并机理的分析建立了油水气三相流动过程中泡状流与弹状流间的转变界限的计算式,该转变发生的临界截面含气率约为0.35,计算结果与实验值的平均误差为11%.泡状流向弹状流的转变主要取决于折算气速和折算液速的大小,含水率对转变界限的影响较弱.     

同心环形缝隙流理论研究

在液压技术问题的分析,研究和工程计算中,经常要用到流体力学中的同心环形缝隙流理论,即流量—压力差公式Q=πdh3Δp/12μL;而通常的研究中并未对这一公式由来作过严格的数学分析,只是根据平行板(平面)压差流理论作出变通分析而得出的结论。针对上述情况,引用粘性流体力学的普通方程——Navier-Stokes(N-S)方程在圆柱坐标系中形式,考虑到同心环形缝隙流中粘性刀为主导条件,忽略惯性力和质量(重)力,并考虑到流动的对称性,得出了流体运动微分方程,并进一步推导了速度分布和流量压差方程,得出与传统理论相异的结论,供进一步研究作参考。     

海绵钛还原过程的物质流和能量流分析

在分析海绵钛还原过程中物理化学变化的基础上,采用物质流分析法对还原过程的钛素流和镁素流进行了分析,并且从热力学第一定律的角度分析了还原过程的能量流。     

水下爆炸引起的水质点运动效应研究

基于流体动力学理论分析了水下爆炸引起水质点速度与压力的关系式,提出水质点流速由瞬时流与滞后流组成,利用水下爆炸自由场压力实测数据的分析了瞬时流与滞后流的空间和时间分布。瞬时流传播距离远但强度小,滞后流强度高但传播距离小,3倍气泡半径内即降至1%。     

3流猜想的等价刻画

Tutte的3流猜想是每个没有3边割的无桥图有无零3流.这里主要说明对于5边连通图这个猜想也是成立的.     

城市物质代谢分析—以贵阳市为例

笔者以“欧盟导则”为基础,结合区域物质流分析及贵阳市的实际情况,对贵阳市2006年至2010年的城市物质代谢进行分析．研究中,除了常规数据的收集与区域物质流的核算之外,加入了隐藏流、水、空气等条件,从宏观上反映贵阳城市物质代谢状况,分析显示贵阳市经济高速增长的同时其肓接物质输入明显减少,得出贵阳市大力建设生态城市至今已取得一定成效,城市物质代谢“高投入、高污染”的经济发展特征已有所改变．所以,继续推动转变传统经济增长方式,进行贵阳生态城市的建设是实现贵阳市可持续发展的根本途径．     

纤维悬浮槽流场稳定性研究

在纤维取向张量基础上,建立了纤维悬浮流本构方程,并推导了纤维悬浮流的修正Orr-Sommerfeld稳定性方程.采用谱方法和有限差分法对方程进行了数值求解.对无纤维存在的流场进行计算后,所得结果与实验结果符合较好,且比以往的计算结果有更高的精度.对纤维悬浮流场计算结果表明,纤维的存在减弱了流场的不稳定性,使流场临界Re数提高,扰动增长率降低,不稳定扰动波的存在区域缩小.减弱的程度与纤维的体积分数和长径比成正比.     

稀薄气体中高超速圆柱绕流仿真研究

高速尤其是高超音速飞行是航空航天发展的主流方向.目前,70 km以上高超音速飞行器的需求越来越大.当飞行高度达到或超过70 km时,稀薄效应明显,此时连续介质假设失效,传统的连续流体运动方程(NS方程)和相应的CFD方法已经失效.利用连续流体运动方程(NS方程)和直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC),对四个典型Kn(Kn分别为0.001、0.01、0.1和1)下的圆柱绕流进行了计算.分析比较发现,随着Kn的增大,流场中的激波间断结构变弱变粗,甚至消失,圆柱后方的分离区也逐渐变小直到消失.     

三维方管中柱体可压绕流的大涡模拟

该文利用大涡模拟,对可压缩流体绕经安装在方管底部的长方体和矩形体的绕流现象进行了三维数值模拟.模拟结果显示了流体绕经障碍物后各涡的形成和耗散过程. 分析了不同Re时柱体绕流流场的结构.发现长方体壁面上的各个涡在小雷诺数时基本稳定,在大雷诺数时涡容易脱落,流场呈现复杂的湍流结构.通过改变柱体障碍物的高度,得到了绕流流场在不同阻塞比下的结构变化,发现湍流现象随着阻塞比的增大而增强.