双流体Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中脉冲扰动的时空演化

采用混合有限元方法考察了计及Soret效应的双流体Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动在初始脉冲扰动下的时空演化过程.计算表明,在不同的参数下流动有着不同时空演化特征(稳定,对流不稳定或绝对不稳定),这些数值结果与由正则模方法的线性稳定性理论分析结果是完全一致的.     

液氮垂直流动沸腾的双流体模型分析

采用双流体模型计算了液氮在垂直管内的上升流动沸腾过程,考察了壁面热通量和液体流量对流动及传热传质特征的影响.结果表明:垂直上升流动沸腾中重力压降占主导地位;根据截面液体温差的变化可判断沸腾模式的转变;壁面热通量与液相流量的相对大小决定了沸腾过程中的传热传质特征.     

基于群体平衡原理的双流体模型在液氮流动沸腾数值计算中的应用

将双流体模型与群体平衡原理耦合为一套新的双流体模型,并建立适当的封闭方程及边界条件,该模型以传统双流体为基础,纳入了群体平衡原理及MUSIG模型,并考虑了碰撞、聚合、相变等因素对汽泡直径及数量密度的影响.通过结合适当的封闭方程及边界条件,该模型能够在更广的范围内对两相流参数的多维分布和变化进行有效预测,为液氮流动沸腾的数值模拟提供了必要的理论基础.     

蜂窝体催化燃烧反应器中流动特性的数值模拟

研究了伴有反应条件下蜂窝体催化反应器的流动性能。建立了包括流动、传热和传质的反应器模型,使用有限体积法求解模型方程组,基于模拟结果分析了进口浓度、进口温度、进口流速、反应活性等操作参数对流动性能的影响,结果表明通道内速度分布仍为抛物线型;对压降的模拟结果与哈根泊谡叶方程的计算结果的比较表明,后者用于反应器压降设计偏差较大,文中分析了产生偏差的主要原因.     

Pt／MgO体系中金属—担体相互作用的TPD和XPS研究

本文对铂担载于两种不同来源和制备历史的MgO上的体系(A:MgO 99.5%,BET表面积33m~2/g,B:MgO 99.999%,BET表面积9m~2/g)在低温(573K,LTR)和高温(773K HTR)还原后的H_2化学吸附、TPD和XPS等行为进行了考察。结果表明,体系A在HTR后发生了强相互作用,而B却未观察到类似的作用,A、B体系的LTR后和HTR后的脱附峰温基本一致,分别为388±5K,536±3K(LTR)和710±5K(HTR);来发现LTR和HTR后Pt4f_(7/2)的变化,也未发现表面杂质元素;A体系低温还原后的XPS较之B体系在533.5eV处多出了一个肩峰,可标识为表面OH基团。以上事实说明,所研究体系的金属—担体强相互作用与金属—担体间的电子转移,担体的迁移,高温还原后的储氢现象或生成的含氢物种等无关联关系,而表面OH的存在是所研究的体系产生强相互作用的可能原因。     

流动注射—光度分析法测定液相反应速率和活化能——278.2—318.2K硫酸水溶液中高锰酸钾与苯甲醛的反应

本文报告了利用简单的流动注射——光度分析实验装置,测定硫酸水溶液中高锰酸钾与苯甲醛在278.2—318.2K温度范围内的一级反应速率常数及表观活化能。该反应的表观活化能为29.7±1.2kJmol~(-1)。     

极性流体的微扰理论研究

建立了一个用以计算极性流体热力学性质的微扰理论模型。模型中考虑了粒子间硬球排斥、色散、静电和诱导等相互作用能，由同时拟合饱和蒸汽压和液相密度获得分子微观参数。对几种常见的极性流体的计算结果表明，这一模型具有比较简单、准确、参数的物理意义明确等优点。     

混合流体Rayleigh-Benard对流的多重稳定性现象

通过流体力学基本方程组的数值模拟,初步探讨了矩形腔体内具有Soret效应的混合流体Rayleigh—Benard对流系统中斑图（Pattern）选择的多重稳定性（Muhistability）现象．包括有间歇性缺陷的行波和缺陷源水平运动的对传波（Counterpropagating wave）的多重稳定性现象,不同波数的摆动（Undulation）行波的多重稳定性现象,行波和摆动行波的多重稳定性现象等．对由沿着r增加或r减小方向计算引起的斑图转化过程的滞后（Hysteresis）现象也进行了分析．结果说明混合流体Rayleigh—Benard对流系统中的滞后现象和多重稳定性现象是存在的．     

超临界混合流体自然对流的三维数值模拟

针对三维矩形腔体中超临界氮氩混合流体的Rayleigh-Bénard对流进行了数值模拟,研究了活塞效应、Soret效应和Dufour效应在自然对流发生发展过程中所产生的影响.结果显示:3种效应作用下自然对流可分为稳定边界层、对流产生和发展、稳定对流3个阶段.活塞效应在稳定热边界层时期发挥主导作用并促进对流发生,形成双热边界层结构.受温度梯度驱动Soret效应引起组分定向迁移,产生Dufour效应促进能量输运.与拟纯流体对比后发现,自然对流发展阶段混合流体中Soret和Dufour效应具有促进流动增强换热的效果.     

格子Boltzmann方法在非牛顿流体研究中的应用

建立了用于非牛顿流体的格子Boltzmann方法，通过Chapman-Enskog展开和多尺度技术，并选择特定的平衡态分布函数的形式，可以得到非牛顿流体流动 的宏观Navier-Stokes方程，并且流体满足宾汉模式的本构关系。     

电场下电流变液静态以及流动和剪切状态的结构

为深入了解电流变液的粘度和剪切屈服应力等宏观力学性能与其微观结构的关系,对不同高压电场作用下电流变液的成链过程,成链后的流动、屈服状态以及受剪切时链结构的变化进行了微观结构观测。结果表明:改变电场和运动状态等外部条件,电流变液的微观链结构会发生相应变化,从而影响其力学性能;电流变液的链结构主要在极板附近发生屈服和滑移;单链在剪切作用下会形成带状离散结构。     

基于二进制差分算法的HWSN目标覆盖研究

本文对三维空间异构传感器网络的概率感知模型进行研究,为解决用最少工作节点覆盖区域内所有目标这一问题,将二进制差分算法融入到目标覆盖算法中．仿真实验表明,在覆盖所有目标前提下,二进制差分算法与遗传算法相比,所需工作传感器个数和迭代次数均有减少,证明了二进制差分算法可以有效解决该问题．与此同时探讨了感知半径,目标密集度和衰减因子等因素对于覆盖问题的影响．     

转动双星系统的星风和角动量损失及演化

在转动双星系统非对称旋转椭球体模型下提出了各向异性的星风损失和角动量损失,数值模拟分析了转动双星系统的星风损失和角动量损失的分布,以及转动双星系统的演化,并给出相关结论。     

二维非定常有涡流动的数值模拟方法

为有效地模拟二维有分离现象的粘性流动,发展了求解涡量流函数方程的数值方法。对涡量输运方程的时间项运用四阶Runge-Kutta法离散,从而将方程分解为4个计算步分别求解。在每一计算步对方程进行Steger-Warming近似因式分解,从而使涡量的计算在空间的两个方向上分别进行。对流项采用Chakravaythy-Oscher总变差减少(TVD)格式离散。流函数的Poisson方程运用Tschebyscheff SLOR方法交替方向迭代求解。运用该方法对突然起动圆柱和高雷诺数时弯曲薄翼的非定常有涡流动进行了数值模拟,并将计算结果与其它方法的计算结果和试验结果进行了对比,结果表明本方法具有精度高、数值稳定性好和计算效率高的优点。