纵流壳程换热器性能研究

对纵流壳程换热器的流体力学性能和传热性能进行了理论分析和实验研究。结果表明理论分析的结果是可行的，能够满足工程应用的需要。     

混合对流方程等价奇异积分方程的Galerkin数值解法

本文研究流体力学中在混合对流边界条件下,流经平板的边界层流问题。利用一个变换将边界层理论中的混合对流方程转化成与之等价的奇异积分方程,再运用变分原理与Galerkin公式求出该奇异积分边值问题的数值解。数值结果与文献[8]中的理论分析相吻合。     

污水在裂缝性地层中对流方程的特征线解法

为了解污水在裂缝性地层中的流动规律，利用流体力学和数学的基本知识建立地下污水的渗流模型。由于方程的特殊形式，根据数学物理方程和流体力学的知识，采用特征线法对方程进行求解，推出其在相应的边界条件下的解析解。该方法运算简便，过程明了，揭示了污水在岩块系统中的渗流特征和基本规律，即径向渗流时，污水前沿到达r断面处的时间与r^2成正比，浓度按指数幂平方衰减；单向渗流是一次的正比关系。这为污水防治以及类似的煤层注水提供科学的依据。     

相变蓄热水平套管内凝固过程的数值模拟

该文针对相变蓄热水平套管相变过程,考虑相变区内的自然对流效应,利用计算流体力学软件Fluent软件内的凝固/融化模型对套管内十八烷相变材料进行模拟,得到了不同时刻下套管内传热流体与相变材料耦合问题的温度场、流速场的变化规律.结论表明凝固过程开始阶段,对流换热对换热的影响十分强烈,不能忽略不计.研究结果对蓄热套管在工程实际中的应用具有一定的参考价值.     

含径向对流吸积盘的径向—环向不稳定性研究

从流体力学方程组出发,用微扰法得出含烃向对流吸积盘的径向。－环向不稳定性的色散方程,并根据盘的不同结构研究了四种模的不稳定性质,着重研究了径向粘滞力对含径向对流吸积的径向－环不稳定性的影响。结果表明：径向粘滞力对声模有较大的影响,但不改变粘滞模和热模的稳定性质,这一模型有利于解释银河系中黑洞候选体的ＱＰＯ现象。     

用于任意拉格朗日欧拉有限元模拟的物理量重映算法

借鉴流体力学中的水波传播思想,将物理量重映作为对流问题处理,采用显式二阶Runge Kutta间断迦辽金有限元法结合限制器的求解策略来实现物理量重映并加以求解.结果表明,该方法可以有效改善重映结果的耗散性以及局部振荡性,并提高ALE有限元法的求解精度.     

中等长高比腔体内的混合流体Undulation行进波

通过二维流体力学基本方程组模拟了具有较强Soret效应(分离比ψ＝-0.47)的混合流体在中等长高比(Γ＝12)腔体内的Rayleigh-Benard对流运动.研究了不同瑞利数情况下腔体内出现的各种行进波状态,详细地探讨了Undulation行进波(UTW)的特性、时空结构及稳定性.     

矩形腔体中Rayleigh-Benard对流结构的分析

通过对二维流体力学基本方程的数值摸拟，讨论了在二维矩形腔体中，不同条件与Rayleigh-Benard（RB）对流耦合作用的结构图案和特性。在分析了RB对流结构的基础上，分别对比分析了水平流及脉冲流与RB对流耦合作用的结构，并得出了其规律。RB对流系统为定常流动，对流轨道具有空间周期性。当RB对流与水平来流耦合作用时，系统为非定常流动，对流结构既表现空间周期性，同时也表现时间周期性。当外加来流的大小呈周期性变化时，此时系统流动的形式与外加来流的周期密切相关。     

水平来流对Rayleigh—Benard对流斑图的影响

通过流体力学基本方程的数值模拟,研究了二维矩形腔体中水平来流对Rayleigh-Benard对流斑图的影响.在水平流动的参数U=0时获得了两种波数的定常对流斑图;当来流参数U=2.982时获得了行进波对流斑图;在来流参数U=17时,发现了一种局部行进波斑图.文中还讨论了这些对流斑图的动力学特性.     

偶极子噪声在均匀流管道中传播的声学模型

通过建立对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的混合声学模型,研究偶极子噪声在均匀流管道中的传播与散射问题.计算均匀流中的声源及其在管道中的传播,采用对流FW-H方程确定均匀流中的声波传输,采用计算流体力学方法所得流场数据确定气动噪声源,采用薄壁边界元法计算声波在管壁上产生的散射声压,并将数值计算结果与Tyler-Sofrin管道声学理论方法及声学实验所得结果进行对比.结果表明,对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的声学模型可用于偶极子噪声在均匀流管道中传播特性的预测,并可准确预测风扇偶极子噪声在机匣内的传播.     

流体力学有限元分析中的边界条件处理

阐述了流体力学有限元分析中应用流函数 -涡量法时典型边界条件的处理方法 ,并给出计算实例     

基础力学课程考试方法改革的探讨

通过基础力学课程传统考试方法的利弊分析,结合当前基础力学教学所面临的现状,提出了符合基础力学教 育发展的考试方法:强调对学生掌握基础力学知识和解决实际工程问题能力的考查,同时兼顾学生实验设计和动手能 力并重的考试方法,并通过教学实践检验.     

水力压裂裂缝形态与缝内压力分布

首先根据岩石断裂力学理论证明了水力压裂裂缝具有与缝内压力分布无关的椭圆形自相似扩展特征，在此基础上，结合断裂力学与流体力学给出了水力压裂裂缝内压力分布的近似解析解。     

运用断裂理论确定地层破裂压力(P_F)值

本文综合应用断裂理论、岩体力学等知识,对油气层压裂机理进行了有益的探讨。通过对油气井井底的地应力静应力场,和动应力场的分析,考虑地层岩石存在天然微裂隙这一客现事实。建立了地应力与压裂液共同作用时,地层裂隙的应力强度因子表达式;根据断裂判据,推得了地层破裂压力计算模型;并对四川油田川中矿区几口井进行了实算与电算对比,验证了模型的可靠性。     

DC PJ－CVD等离子体炬通道中的电弧行为

运用电磁学和热流体学的方法研究了直流大阳极喷嘴长电弧通道等离子体炬中电弧的行为，并通过实验证明了温度梯度与电场梯度作用于流体时所产生的特殊现象；结果表明：电弧弧柱的高温效应剧烈排斥冷气流的混入，使ＣＶＤ过程受到抑制。新产生的胶体粒子在热泳现象作用下逐渐沉积于通道内壁上。改变不同气体的进气位置以及减小温度与电场梯度并增设径向旋转磁场，可有效地解决上述问题     

Multiscale coupling:challenges and opportunities

Multiscale coupling is ubiquitous in nature and attracts broad interests of scientists from mathematicians, physicists, machinists, chemists to biologists. However, much less attention has been paid to its intrinsic implication. In this paper, multiscale coupling is introduced by studying two typical examples in classic mechanics: fluid turbulence and solid failure. The nature of multiscale coupling in the two examples lies in their physical diversities and strong coupling over wide-range scales. The theories of dynamical system and statistical mechanics provide fundamental methods for the multiscale coupling problems. The diverse multiscale couplings call for unified approaches and might expedite new concepts, theories and disciplines.     

分数阶算子探讨

简要介绍了用以描述物理和力学中的中间过程(intermediate processes)和临界现象(critical phenomena)的分数阶算子理论、方法的最新进展。分析了分数阶算子对湍流速度场的不规则起伏、Brown运动和粘弹性材料记忆性等经典力学和线性物理问题的挑战。总结了分数阶算子在线性和非线性固体遗传动力学、非Newton流体力学、生物物理和生物力学、分数阶反常扩散与随机游走理论和DLA理论等复杂系统中的应用。包括了作者近年来在这一领域所做的工作。最后,对这一学科的发展进行了展望。     

应用Ricceri的临界点定理证明p-Laplacian方程的三解问题

边值问题的提出和发展,与流体力学、材料力学、波动力学以及核物理学等密切相关,并且在现代控制理论等学科中有重要应用.其中边值问题的形式多种多样,并且对于边值问题的存在性的证明也包括很多种方法.首先,介绍了基本临界点问题的背景.然后,阐述了Ricceri的临界点定理及其推论.其次,研究一类带有p-Laplace算子的2点边值问题,应用Ricceri的临界点定理证明了这个边值问题解的存在性,并且把Ricceri的临界点定理从证明对称的边值条件扩展到可证明非对称的边值条件,化简了所需要的限制条件.最后用实例验证了所得结果的可行性.     

川南龙马溪页岩地层井壁失稳实验研究

川南地区页岩气开采是我国页岩气发展的重点工程,然而其主要产气层龙马溪页岩地层的井壁失稳问题十分严重,影响了该地区页岩气藏勘探开发的进程。基于室内试验的方法对页岩矿物组成、微观结构和理化性质进行了归纳分析;并对流体作用下,页岩力学性质变化进行了研究,分析了页岩的稳定性。实验结果表明:龙马溪页岩属于典型的硬脆性页岩,以伊利石为主,具有弱膨胀性。微裂缝发育明显,为流体侵入的主要通道。流体侵入后,导致微裂缝扩展延伸,页岩岩石整体强度减弱,从而影响井壁稳定。     

流线与迹线的区别与联系

本文从不同角度对流体力学中的流线怀迹线两个不同概念进行阐述，并从例题的求解中进一步强化，最后总结出流线与迹线的区别与联系。