直管式磁流体推进系统耦合场的数值计算

提出了直管式磁流体推进装置的二维数学模型，并用有限元法和有限差分法数值求解，得到了推进系统中流速，电流，洛伦兹力和压力的分布，通过不同磁场下管道内流速分布的对比，清楚地显示出哈特曼效应，即磁场强弱对管道截面速度分布的影响。     

电磁流体力学的一类新的严格解

本文研究了方位方向外加磁场下不可压缩导电粘滞流体的定态管道流动,导出了确定速度分布和感应磁场分布的方程,藉此可以求出电磁流体力学的一类新的严格解。进而具体讨论了管壁为绝缘体的扇形截面管道流动,给出了速度分布和感应磁场分布的解析表达式,以及管道总流量对Hartmann数的依赖关系,并作了图解分析。     

过滤真空弧等离子体沉积成膜系统的磁过滤管道传输特性的实验

介绍了采用90°螺旋管的过滤真空弧等离子体沉积成膜系统，对磁过滤管道的传输特性进行了实验研究．实验观察到，弧源聚焦磁场和过滤管道正偏压越高，过滤管道的传输效率越高．但聚焦磁场高过一定阈值时，会出现起弧不稳现象，此阈值的大小同过滤管道磁场及偏压的大小有关．过滤管道正偏压在40～60V范围内，管道磁场在7～11mT时传输效率较高，偏压越高达到最佳传输效率所需的过滤管道磁场越高．     

电磁流量计励磁线圈优化

从励磁线圈作用场的权重函数出发,按照磁通密度沿中轴线分布的均匀度、沿测量管轴方向分布的均匀度和整个空间分布的均匀度3个指标,确定最佳的励磁线圈形状。在用料以及励磁条件相同的情况下,对不同形状励磁线圈产生的感应电动势与被测液体的流速以及管道中液面高度的关系进行仿真分析。研究结果表明:圆形贴管壁的线圈励磁磁场均匀度最佳。实际应用中,要根据被测液体在管道中液面高度的状态选择最佳的励磁线圈形状。     

圆管流体平均流速与管道半径的关系

根据尼古拉兹的几种流速分布计算公式,结合试验比较,推导出各种流态中平均流速与圆管半径的函数关系,从而为应用毕托管原理设计管道流量计提供依据．     

双参数地基上分布随从力作用下输流管道的稳定性

研究了Pasternak双参数地基模型基础上分布随从力作用下的两端固支输流管道的稳定性.建立了管道运动微分方程,并采用传递矩阵法对无量纲方程进行求解.通过研究双参数地基上输流管道的临界流速和复频率变化,分析了在四种不同地基刚度组合下,分布随从力、流速等对系统稳定性的影响.数值计算表明:地基刚度不变时,不同分布随从力和流速作用下系统的稳定性有很大的差别;在随从力和流速相同的情况下,地基刚度对系统稳定性有很大影响,且其中的剪切刚度比线性刚度的影响更加显著.     

三维理想MHD方程数值求解方法研究

针对三维理想MHD方程提出了一种新的雅可比矩阵分裂方法,并成功地应用于磁场干扰下的三维高超声速磁流场流数值模拟．控制方程在非结构网格上采用有限体积法进行空间离散,其中对流项采用新的逆风向量分裂格式,并引入了双曲型磁场散度清除技术,时间推进为显式5步龙格一库塔方法．首先,对三维MHD管道压缩流动进行了数值模拟,得到了与参考文献相吻合的数值结果．然后,分别对三维有、无均匀磁场干扰下的高超声速半球体绕流流场进行了数值模拟,对比发现两者的流场结构存在明显的差异,有磁场干扰时壁面上的压力和温度要低于无磁场干扰时的情况,得到的数值结果与理论分析相符合．     

存气水平管道分层流动阻力分析与实验研究

对存气水平管道的水头损失进行研究．推导了存气水平管道分层流动的压降计算式,在有机玻璃水平管中进行了相关实验,提出了存气管道分层流动水头损失与满管流水头损失的比值关系．研究表明：存气水平管道压降计算式的计算值与实验值较好吻合;相同流速下,随着气体积聚量的增加,水头损失先略微下降后逐步升高;水平管道气体积聚量与水流流速相关,随着流速增大,积聚量减少;液相折算流速、管道直径对存气管道分层流动水头损失与满管流水头损失的比值影响不大,其比值趋于同一曲线．     

冷库保温管道的温度计算与分析

运用计算机模拟计算管道节点温度分布情况,即在载冷剂温度、种类和流速不同,管道保温层厚度,种类不同的情况下管道节点温度分布情况,为管道保温层厚度、保温材料的选择提出一些建议,对于管道保温情况的研究具有重要意义。     

磁流变液在圆管内的压力驱动流动

用Herschel-Bulkley模型描述了磁流变液随外加磁场变化的流变行为;基于动量方程,分析了磁流变液在圆管内的压力驱动流动, 得到了流速和流量表达式,为圆管磁流变器件的设计提供了理论依据。研究结果表明：磁流变液具有粘性和粘塑性流体特性;磁流变液在圆管内的流动呈粘塑性流动;流速沿磁场方向分段呈现抛物线和等速直线分布;流量可由外加磁场连续调节。     

电渣液态浇注空心钢锭的数值模拟

建立了电渣液态浇注空心钢锭体系三维准稳态数学模型,利用商业软件ANSYS与CFX进行顺序耦合求解,得到了电渣液态浇注空心钢锭过程的电场、磁场、温度场与流场.计算结果表明,由于采用了导电结晶器技术,渣池电位、焦耳热分布、磁场分布、流场分布与温度场分布等均有别于传统电渣重熔过程.渣池高温区位于外结晶器壁附近,远离渣金界面,最高温度为2 113 K.渣池流场存在两个漩涡,浮力为主要的驱动力,熔渣最大速度为0.068m.s-1.金属熔池呈浅平状,有利于提高空心钢锭的凝固质量.     

铝电解槽熔体中电磁力场的计算机仿真

介绍了电解槽内电流分布、磁场和电磁力的计算模型和计算程序，结合我国自焙阳极上插棒式铝电解槽的实践计算了铝液中的电磁力，给出了电流分布、磁场及电磁力场图，为铝电解槽的设计和炉膛内形的优化提供了参考。     

能量旁路组合发动机磁流体发电通道数值模拟

利用简化的一维低磁雷诺数下磁流体动力学方程组,对理想分段法拉第型MHD发电通道开展了数值模拟研究,分析了电磁参数和通道几何参数的变化对MHD发电通道性能的影响。结果表明:MHD发电通道能够有效减小出口气流速度,降低总温,并提取出能量,但由于电磁作用的不可逆效应以及焦耳热的产生总压有所损失。磁场强度B、电导率σ的大小,反映了通道内电磁作用强度。适度扩张型通道能够抑制出口气流速度、静温和总温,并增强电磁作用效果。要使通道出口速度减小,总温和总压降低,能量提取率增加,可以增大磁场强度B或电导率σ;反之则反向调节。     

平行电流条件下等离子低频波动的特征

利用 MHD 理论研究了在与背景磁场方向平行的电流条件下低频等离子体波动传播情况,讨论了电流的相对强度对波动色散关系的改变。并着重指出了长波传播过程中产生平行电流不稳定性的特点。     

电磁分离铝熔体中夹杂颗粒运动的模拟计算

根据电磁流体力学(MHD)的基本理论,建立了在采用矩形电磁线圈和工频电源的条件下电磁分离铝熔体中夹杂颗粒的体积力、颗粒运动速度等数学模型·模拟计算结果表明,电磁体积力越大,分离力越大,夹杂颗粒运动速度越快;夹杂颗粒的粒径越大,颗粒运动速度越快;粒径大于30μm的夹杂颗粒运动速度较快,容易用电磁方法分离,粒径小于10μm的夹杂颗粒运动速度较慢,难分离·     

HT-7U装置环向场线圈涡流损耗分析

文章分析了由等离子体电流和真空室感应电流在HT-7U装置环向场超导磁体中产生的涡流损耗.超导磁体中变化的磁场被分解为切向和法向两个分量,通过将超导线圈分为适当单元可求出磁场两个分量产生的涡流损耗.文中给出涡流损耗的分布及其随时间变化情况.计算结果表明涡流损耗不仅沿线圈周长分布不均匀而且在线圈的断面上也不均匀.     

磁流体流动控制在航空工程中的应用与发展

总结了国内外磁流体(MHD)流动控制的研究现状,重点介绍了磁流体流动控制的3个典型实验:调节超音速进气道激波系结构,抑制流体边界层分离,减弱诱导激波强度;对磁流体流动控制机理进行了初步分析,说明放电等离子体能在激励区产生高温等离子体层,由于局部气体高温高压诱导出激波,形成虚拟尖劈,从而改变原有流场结构,施加磁场的主要用途是对放电电弧施加宏观的洛仑兹体积力,控制电弧运动的方向.最后,总结了磁流体流动控制的优势,并对国内MHD流动控制在航空工程上的应用与发展进行了展望.     

常州市城市污水潜没排江流场 浓度场研究

海洋和大江(河)从整体上看蕴藏着较大的环境容量,特别离岸水体还没有得到合理利用。长江是我国第一大江,水深、流速大。常州市城市污水有条件地潜没、多孔排入长江不仅能解决常州市水环境问题,而且治理费用也将降低。本文分别用二维潮变流动方程、二维潮变扩散方程建立常州市城市污水排放江段流场、浓度场数学模型。在实测资料的基础上进行了流场计算;根据近、远期规划的污染物发生量。对COD浓度分布进行了预测,由模拟计算结果,得出城市污水排江方案是可行的结论。本文应用隐式破开算子法进行流场、浓度场数值计算。计算结果表明,该方法具有较好的稳定性和重现性。     

磁流体力学随机场的统计处理

从任一物理量都可分解成平均值与涨落值之和出发，利用量纲估计和磁流体力学湍流近 似对磁流体力学基本方程进行讨论，得出有关磁流体力学湍流场的一些新奇结论，这些结论对研 究当前还处于萌芽阶段的磁流体力学湍流理论是很有用的．     

Three-dimensional MHD simulation for the solar wind structure observed by Ulysses

Ulysses has been the first spacecraft to explore the high latitudinal regions of the heliosphere till now. During its first rapid pole-to-pole transit from September 1994 to June 1995, Ulysses observed a fast speed flow with magnitude reaching 700—800 km/s at high latitudinal region except 20°area near the ecliptic plane where the velocity is 300—400 km/s. The observations also showed a sudden jump of the velocity across the two regions. In this note, based on the characteristic and representative observations of the solar magnetic field and K-coronal polarized brightness, the large-scale solar wind structure mentioned above is reproduced by using a three-dimensional MHD model. The numerical results are basically consistent with those of Ulysses observations. Our results also show that the distributions of magnetic field and plasma number density on the solar source surface play an important role in governing this structure. Furthermore, the three-dimensional MHD model used here has a robust ability to simulate this kind of large-scale wind structure.