基于Corsica的EAST等离子体平衡计算

等离子体平衡是托卡马克等离子体放电和控制的基础,文章利用Corsica程序,结合实验给出EAST放电过程中等离子体平衡位形的建立和等离子体电流、密度及温度剖面分布信息;同时在平衡位形建立的基础上开展了放电模拟研究,脉冲过程中等离子体电流稳定演化、等离子体大半径和小半径等重要参数的模拟结果与实验吻合较好.     

直流辉光放电等离子体特性的数值计算

给出直流辉光放电等离子体的一维磁流体力学（ＭＨＤ）方程组及其稳态的差分方程和边界条件，并利用计算机计算、作图给出等离子体的电位、电子密度、离子密度、电子速度和离子速度的一维空间分布曲线．最后对计算结果进行讨论     

非平衡等离子体与煤热解反应机理

通过对非平衡等离子体及发生在内部过程的理论分析，讨论了煤在非平衡等离子体内热解制乙炔的机理，提出了这种复杂的多相反应不象一般的非平衡等离子体反应主要由活性粒子参与，而是通过等离子体中粒子的平动能将煤粒加热，使煤的挥发释放，挥发分进一步与等离子体中的活性粒子发生作用，最后裂解形成乙炔。活性粒子直接与煤粒作用难以发生煤的直接裂解。     

非平衡等离子体处理柴油机有害排放

柴油机排放后处理的难点是NOx和颗粒,传统的后处理器不能有效降低柴油机的有害排放,综合考虑了柴油机排放的特点,提出了一种新的排放后处理方案,利用非平衡等离子体结合微粒捕集器综合降低柴油机的有害排放,并自行设计了等离子体发生器,理论分析和初步的试验研究表明,该后处理方案对于降低柴油机NOx排放和再生微粒捕集器是有效的,并具有较高的实用性。     

非平衡高温等离子体中温度梯度的不稳定性

本文用非平衡动力学方法研究高温等离子体中(T_i>lkev)温度梯度的不稳定性.考虑等离子体中存在电离和复合这两种互逆过程及扩散和压力不均匀引起的等离子体流动,建立密度动力学方程.给一个小密度扰动便可得出溫度梯度满足的稳定性条件.结果表明,离子温度升高时体系从稳定到不稳定交替出现,这与PLT最近的实验报道一致.     

非平衡等离子体对CH4／空气混合物燃烧的影响

为了研究非平衡等离子体的助燃作用,以CH4/空气混合气为燃料,对单管燃烧器中的燃烧过程进行了数值研究。在3种电离度条件下,分析了非平衡等离子体中起主要作用的活性粒子(O,H)和活性基(OH)对CH4/空气混合气燃烧的影响。计算结果发现,与传统燃烧技术相比,等离子体可以提供燃烧开始的自由基,加快连锁反应的进行,从而提高燃烧温度、降低污染物排放,等离子体助燃技术还可以改善燃烧室出口流场(包括温度场和速度场)的分布。     

非平衡等离子体对氨气/空气燃烧影响的数值模拟

为研究非平衡等离子体对氨气/空气在常温常压下燃烧的影响,利用CHEMKIN软件模拟实验条件下氨气/空气点火延迟时间,使用ZDPlaskin程序包研究常温常压下氨气/空气放电情况。将得到的O、H、OH自由基作为CHEMKIN初始条件,研究其对氨气/空气点火延迟时间的影响,分析点火时刻温度及活性自由基的敏感性。ZDPlaskin的研究结果表明,不同当量比混合气放电所产生的自由基粒子数密度相差不大。CHEMKIN的仿真结果表明,未加自由基时,当量比为0.8～1.2时,点火延迟时间受当量比的变化影响较小,加入自由基后,点火延迟时间随当量比的减小而降低;O、H、OH自由基可明显降低氨气/空气点火延迟时间,降低程度随初始温度的升高而减小;相同初始温度下,反应方程式与温度敏感性最大的反应方程式相同,随着温度升高,敏感性最大的反应式将发生变化,并且敏感性大幅度降低;不同初始温度下,多个反应式在温度与自由基敏感性最大反应式中重复出现,这是机理简化的重要依据。     

多点接触碰撞的数值计算

用子结构离散方法对我点接触碰撞的动力学问题进行研究，导出了描述多体接触碰撞的动力学方程，通过与碰撞有关约束的Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子在撞击方向的分量，确定各物体之间碰撞结束的时刻，通过对脱开的节点的相对矢径的计算，确定脱开的物体是否又一次接触碰撞。数值计算表明，物体之间可反复碰撞。     

等离子体离子源磁场分布数值计算

在离子源的设计中，为了减少等离子体的器壁复合损失，经常采用磁场对等离子体进行约束；但磁场分布的复杂性，给实际测量带来了困难。介绍采用磁荷法对低能辐照离子源中磁场分布进行计算，给出了计算结果，并讨论了误差可能产生的原因及其影响。计算结果对于离子源设计中的阴极热电子发射、离子束有效引出面积确定体的有效约束等重要问题有一定参考价值。     

低气压等离子体放电条件对电离系数α的影响

采用双流体动力学模型，考虑带电粒子的连续方程和泊松方程，利用数值方法研究了低气压等离子体放电条件对电离系数的影响。结果发现，当放电条件发生改变时，阴极区和阴极区α随放电电流和气体压强变化的规律有很大差别，而且放电条件对α的影响在阴极区比正柱区要显著得多。     

等离子体粒子输运模拟计算

在考虑经典扩散、电子碰撞电离、激发和电荷交换条件下,数值模拟了托卡马克等离子体粒子的输运行为,计算了中性氢密度的空间分布,在日冕模型下得出了粒子体发射系数的空间分布,与测量结果相符．讨论了粒子入射速度对粒子约束时间的影响,结果表明反射粒子入射速度直接决定粒子约束时间的大小和空间分布。     

方形活塞声源辐射阻抗的数值计算

利用高斯数值积分方法,推导了方形活塞辐射阻抗的三重积分表达式,计算了方形活塞声源的辐射阻抗.结果表明,方形活塞的辐射阻抗是波数和活塞边长乘积的函数,系统在高频段向外辐射的声功率比低频段大,高频段同振质量比低频段小.     

Microstructure and mechanical properties of Cr doped WCoB based cermets by spark plasma sintering and first principle calculation

WCoB based cermet is a potential hard alloy to replace WC-Co cermets with high hardness and corrosion resistance. WCoB based cermets with different Cr doping contents were fabricated by spark plasma sintering in liquid phase sintering stage. The densification behavior, phase composition, microstructure and mechanical properties of Cr doped WCoB cermets were investigated by XRD, EDS and SEM. Due to the lower density of Cr,the density of WCoB cermets decreased with the increasing of Cr doping content. The phase composition consisted of Cr doped WCoB, unreacted W, Co–Cr binary binder phase. When the doping content exceeded11.736 wt%, the Cr enrichment zones appeared, which was harmful to the TRS. The increasing of Cr doping content contributed to the increase of unreacted W phases content and the formation of pores. The maximum value of Vickers hardness was 1751 Hv0.5 at 9.356 wt% Cr doping content. The variation trend was explained by first principle calculation, which is consistent with Hv-Zhou hardness model.     

激光等离子体中电子热输运现象的数值模拟

利用Fokker-Planck模拟并结合我们的数值模拟研究工作,对激光等离子体中电子非局域热输运现象进行了模拟计算与讨论.简要介绍了电子的非局域热输运的基本特性以及激光加热过程中温度烧蚀前沿稠密等离子体子区的预热效应、临界面附近的限流效应,以及冕区的反扩散与限流效应.结合Fokker-Planck模拟与相应流体模拟对比研究,探讨了限流因子的取值以及高强度激光作用下局域限流模型的局限性.     

转动式油水分离水力旋流器内部流场的数值计算

采用各向异性ｋ－ε湍流模型及ＳＩＭＰＬＥ算法对转动式油水分离水力刻流器内部单相流场进行了数值计算。计算结果表明：转动式水力旋流器外壳的旋转不仅可以提高流体的切向速度,还可降低流体的湍流粘度,理论预测的压力降与实测值吻合较好。     

基于数值计算的非均匀有理B样条性质研究

本文针对等几何分析（IGA）中替代传统多项式差值函数进行结构分析的非均匀有理B样条（NURBS）基函数,采用数值计算的手段对其主要性质进行讨论。通过数值算例,分别对NURBS基函数的非负性、参数性、局部支撑性以及高阶连续性进行了验证和分析。数值算例结果不仅从数值计算角度验证了NURBS基函数的主要性质,还验证了所建数值分析模式的有效性和可行性,并对NURBS基函数及其导数的性质给出了较为详细的说明,可为相关研究人员对新型数值计算模型的提出提供一个新的方向。     

液力透平的数值计算与试验

设计了液力透平试验台,对一单级液力透平进行了试验,得到了外特性曲线.采用全流场和结构化网格技术对液力透平内部流动进行了数值计算.分析了液力透平在不同流量下的压力场和速度场,得到了内部流场的分布规律.应用速度三角形对液力透平叶轮和尾水管内部速度场随流量变化规律进行了研究.结果表明:离心泵反转可用作透平运行,并具有较高的效率;最高效率的数值计算与试验结果相对误差为4.85％;透平内部的压力从蜗壳进口经叶轮到尾水管逐渐减小,进出口压差随流量增加而逐渐增加;在透平叶片背面和工作面存在漩涡区域,漩涡位置和区域大小随流量而变化;在尾水管横截面上存在的圆周速度分量随流量而变化.     

Ｂernoulli多项式的性质和计算

给出了 Bernoulli多项式系数的递推关系式 ,简化了 Bernoulli多项式和 Bernoulli数的计算 ,同时给出了 Bernoulli多项式的一些很好的性质     

基于FLUELT的滑行艇直航运动数值模拟计算

针对滑行艇运动的水动力性能预报问题,在FLUENT软件平台上,使用VOF方法,结合RNGk-ε模型,通过求解Navier-Stokes方程,对水面滑行艇的直航运动进行数值模拟计算,获得滑行艇航行阻力随航速变化规律.该规律直观反映了滑行艇周围流场变化情况和滑行艇艇底的压力变化情况.FLUENT计算结果与船模试验值及理论估计值的比较结果证明了在FLUENT平台上模拟水面滑行艇直航运动和研究水动力性能的可行性,该方法具有较高的准确性.