透平机械内部三元粘性流动的有限元解

本文运用张量分析工具,对透平内部真实三元粘性流动,建立了完全的微分方程组,包括连续性方程,动量方程和能量方程,能够较真实地反映透平内部流动性质,例如二次流,粘性损失,涡流损失等.不但能求出流场,而且也能解出温度场。对这样的微分方程组,采用原始变量法,用有限元离散化,并研究了分块迭代方法求解非线性代数方程组,研制了通用程序,程序是对透平机械内部真实三元粘性流进行有限元分析,对不可压情形进行了数值试验.     

流体机械中的三元流动理论——不可压缩流体的流线曲率法

随着高速电子计算机的出现,叶轮机械三元流动理论在可压缩流体的叶轮机械中得到广泛应用。其效果之显著,促使人们力图推广其应用范围,水力机械行业也不例外。 本文应用两类相对流面理论的基本思想和方法,推导出适合于水力机械设计的三元流动基本方程和计算方法。文中首先依据质量守恒原理及牛顿第二定律,推导出适合水力机械的三元流动理论的基本方程组;其次把基本方程组化为沿S_1和S_2相对流面上流体流动所必须遵循的方程组;最后给出S_1和S_2相对流面上相应的流线曲率法的基本公式和计算方法。     

赝势函数模型及其在任意曲线坐标下的表达式

运用缩项法，从最一般的旋度定义出发，推导出了一种能解决3维跨声速有旋流动的新的数学模型——赝势函数数学模型，并运用张量分析和雅可比变换系统地推导出了全3维有旋流动在旋转的任意曲线坐标系下的赝势函数方程通用形式。推导出了笛卡尔直角坐标系下的赝势函数具体形式，从而为全3维有旋流动(特别是含激波的跨声速流动)提供了一个简单的数学形式和理论基础。     

不可压缩流动的TG有限元模拟

采用三阶Ｔａｙｌｏｒ－Ｇａｌｅｒｋｉｎ（ＴＧ）有限元法离散Ｎ－Ｓ方程，并对离散格式中由高阶时间导数转化而来的附加项进行了缩并运算修正，使其起到了人工粘性的作用。由于该法隐含了流线迎风的耗散作用，可较好地应用于较高Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数流动的计算。同时采用压力校正法求解不可压缩流场的各原始变量，并讨论了压力校正Ｐｏｉｓｓｏｎ方程的边界条件；最后给出了二维方腔拖带流的计算结果，证明了算法的正确性。     

叶轮机械平面叶栅高亚音速可压缩流场边界元分析

本文利用边界元方法,将平面叶栅可压缩流动的基本方程线性化后,利用非齐次方程特解与齐次方程通解的叠加原理,提出质量点涡的基本概念和公式,将常规奇点法的应用范围从不可压缩流动推广到高亚音速可压缩流动.算例表明,这一方法对高亚音速可压缩流动的计算是成功的,与通常的有限差分法和有限元法相比,具有精度高、速度快、内存少等优点,为叶轮机械准三元流动计算中的s_1流面与s_2流面间的反复迭代提供了一个更有效、更适用的计算工具.     

径流式透平叶轮内部三元流动的计算方法及其特性分析

基于Ｄｅｎｔｏｎ对置差分格式，发展了径流式透平叶轮内部三元流动Ｅｕｌｅｒ方程的时间推进有限体积求解方法，并对一个车用增压器径流式透平叶轮的内部流动在多个工况条件下进行了计算分析，揭示了其内流规律，与准三元流动分析结果的比较表明：准三元流动模型由于抱略了流面厚度的变化，相应的流运输设计计算都有局限性。因而，对径流式透平叶轮应该采用全三元流动分析方法设计叶道，以求叶轮内流效率及透性能有较大幅度的改善。     

用准正交面法分析叶轮机械三元流场的研究获国家科学技术进步奖

叶轮机械使用广泛,耗能很多,用数值分析方法研究叶轮通道中的流动状况,对改善叶轮的性能及提高效率极有意义. 我校应用力学系这一项目的研究人员,在两类流面理论的基础上提出的准正交面法是叶轮机械三元流动的一种三元数值解法,采用在每个准正交面上沿S_1,S_2流面交线两个方向上求解速度梯度方程,通过整个准正交面上的流量校核、反插等分流量点,在一次     

用因次分析法求取粘性流体运动的速度分布

在粘性流体运动的物理方程中,可用因次分析法对偏微分方程进行参量变换,使方程中的变量并缩、自变量减少,方程得以简化或常微分化。在边界层的流动问题中,本文采用非一般的“有向长度”基本量制的概念,不仅仍能保持方程各项的因次和谐性,还因基本量数的增加,可进一步使变量并缩、自变量减少,偏微分方程更易常微分化及求解。     

非正交曲线坐标系下叶轮机械紊流流动方程及其模化形式

本文从粘性流动基本方程出发,以一般张量形式,严格地推导出了转动、任意非正交曲线坐标系下三元、稳定、不可压缩紊流流动的雷诺应力迁移方程、紊流动能方程和紊流能量耗散率方程。再根据通常的简化假定,导出了K-ε双方程模型在任意非正交曲线坐标系下的张量形式,并对文献[1]、[2]及[10]中相应公式提出质疑。     

关于三元函数极值的探讨

首先讨论了三元函数的条件极值,利用参数方程法得到了三元函数条件极值是否存在的判定定理;其次讨论了三元函数的无条件极值问题,得到了极值存在的几个判别准则．     

奇点分布法在渦轮机械中的应用(2)

4、奇点分布法在三元流动中的应用在探讨奇点分布法在轴流式涡轮机械的二元叶栅中应用以前,我们应用解析解已知的三元流动来验证一下这个方法的适用性。(1’)具有有限翼展的翼理论:正如所熟知的那样,有限翼展为2b的三元翼的边界条件为:     

水力机械三元流动基本方程及其解

本文提出了水力机械三元流动的基本方程及其解法,为了适应叶轮内部复杂的边界形状,采用了非正交曲线坐标和非正交速度分量。     

旋喷泵叶轮内的准三元流动计算

采用任意准正交面方法求解旋喷泵叶轮内准三元流场．通过同时求解沿准正交面与Ｓ＿１Ｓ＿２流面交线方向的速度梯度方程和沿流线方向的能量方程求得了旋喷泵叶轮内的准三元解，指出了旋喷泵内准三元流动的流场分布特点是叶片工作面速度先减小后增大，叶片背面速度先增大后减小，叶轮流道中的空间流线从进口到出口逐渐变密，明确了叶轮设计时应注意的问题。     

一种新的计算三元复合驱渗流规律的方法

为突破三元复合驱渗流规律研究瓶颈,提出以流度变化来代替三元复合驱驱油过程中黏度变化对渗流规律的影响,简化渗流运动方程,利用稳态法和非稳态法实验数据拟合方程参数.通过该方法可处理得到两相流度曲线,并推导出考虑流度变化下的无因次采液、采油指数计算方程.通过实例验证及方法对比,发现该方法计算简便,准确性较高.该方法的优点是避...     

国际上用中国人命名的科技成果

在世界科技史上,用中国人的名字命名的科技成果是很多的,现摘录部分,以飨读者。"侯氏制碱法"——在本世纪30年代,中国化学家侯德榜首创了联合制碱法。"吴公式"——1950年数学家吴文俊发现关于示性类公式,这是拓扑学中的基本公式。"黄方程"——中国固体物理学家黄昆,从1950年开始着重研究极性晶体的光学振动模型、综合介质的电磁理论和晶体动力学的观点,提出了一对唯象的方程。"吴氏通用理论"——中国著名工程热物理学家吴仲华,50年代初在国际上首次提出了"叶轮机械三元流动理     

有旋流动的赝势函数及其对超跨声速流动的应用

本文应用缩项法对叶轮机S_1与S_2流面上熵及转焓都不均匀的有旋流动引入一新通用函数——赝势函数,它保持了势函数的优点,但却完全解除了均熵无旋的限制。特别是对于含激波的超跨声速流动的求解,赝势函数提供了一种新的物理上完全相容,数值解简便的有力工具。     

径流式透平叶轮内部正冲角工况下的三元分离流动特性分析

应用Ｅｕｌｅｒ分离模拟方法，对叶轮内部正冲角工况下的三元分离流动进行了预测．文中简述了采用Ｅｕｌｅｒ方程模拟分离流动的基本思想和作者发展的数值方法；示出了叶道内部分离流场及其流动特性，分析了相应的分离流型及旋涡运动规律；探讨了正冲角工况下叶轮内流分离的机理。     

基函数法在黏性可压缩流动中的研究与应用

研究基函数法在二维和三维轴对称情形下可压缩黏性流动中的应用, 并利用此法数值地计算了二维圆柱的超音速黏性绕流和三维球头的轴对称超音速黏性绕流两个算例。取一阶三角函数为基函数, 构造出导数的中心格式和迎风格式。对于可压缩N-S 方程中的对流项, 采用通量分裂法及中心格式与迎风格式相结合的技术;对于可压缩N-S方程中的黏性项, 则采用中心格式进行处理。由此, 构造出了数值求解黏性可压缩流动的一阶三角函数类型的基函数格式。两个算例的数值计算结果表明, 基函数法不仅在处理无黏可压缩流动时, 是一种高精度、高分辨率的新型计算方法, 而且在处理黏性可压缩流动问题时也一样行之有效。     

一个含常数项的三元变系数欧拉函数方程的可解性

利用初等数论相关内容与运算技巧,探究了一个包含常数项的系数为特殊勾股数的三元变系数欧拉函数方程的可解性.在之前的多次累计运算中发现,当方程中的系数越大时,运算过程冗长且后面的情况几乎无解,故在方程中添加了调和数,使得运算过程得到了最大程度的精简.添加常数项对此类运算提供了很好的精简思路,最后给出了该方程的17组正整数解.     

径向三元叶轮通用直线元成型法

本文给出了径向流动三元叶轮叶片加工的通用直线元成型法，同时给出与三元叶轮流场计算有关的参量计算公式，并介绍了计算方法，本文法已用于某产品设计，使三元叶轮的成型具有加工方便，可调性强和易保证叶型精度的特点。