一类具双时滞的食饵-捕食系统的Hopf分支分析

 讨论了具有追捕时滞(捕食者的成熟时滞)τ₁、两种群生长时滞τ₂的双时滞食饵-捕食系统稳定性,确定各时滞取值范围对系统中食饵与捕食者数量的影响.首先,分别以追捕时滞(捕食者的成熟时滞)τ₁、两种群的生长时滞τ₂为参数,通过对系统线性化方程特征根的分布分析,找到特征根具严格负实部的时滞取值范围,得到系统平衡点的稳定性条件,确定了系统平衡点的线性稳定性区域.其次,讨论系统追捕时滞(捕食者的成熟时滞τ₁)在稳定区域内时,以两种群的生长时滞τ₂为参数时系统的稳定性,及系统Hopf分支的存在条件,利用中心流形理论和规范型方法计算了系统Hopf分支方向和分支周期解的稳定性,得到了系统参数的取值范围.     

水力采集过程中单球形颗粒起动试验研究

为定量研究粗颗粒起动过程中流场和颗粒的相互影响,采用高速摄像与PIV (particle image velocimetry)等试验手段,研究颗粒粒径d、采集管道距底面高度h和颗粒密度ρp对单球形颗粒被采集管道抽吸脱离底面的起动流速和流场分布的影响。研究结果表明:颗粒起动Fr数和颗粒起动Re数随着h/d,d/D和ρp/ρf增大而增大,对于大颗粒采集,h不宜超过1.75d;球形颗粒会使颗粒下半部的流场流速降低,导致更大的速度梯度和压力梯度力;颗粒起动过程与密度比有关,玻璃球起动过程是由采集管投影中心沿着近似螺旋线运动至投影边缘并绕着轴线旋转后被提升,而尼龙球是直接从正下方被吸入采集管内。     

螺纹槽管传热和流体阻力的数值模拟

对螺纹槽管在恒壁温和雷诺数(Re)5000～35000范围内空气的换热性能和压降进行了数值研究.分别对25种不同几何参数的螺纹槽换热管换热性能和压降与同参数的光滑管进行了对比分析.结果表明,螺纹槽管的换热性能显著强于光滑管,同时压降也不同程度地高于光滑管;其中螺纹槽深度对换热性能和压降的影响大于螺纹槽间距,二者存在相互影响,呈现了最优区间原则.最大平均努赛尔数出现在Re=5000,几何参数螺纹深度/内径(dl/D)=0.25,螺纹间距/内径(pl/D)=0.5时,是光滑管的3.1倍.最大综合换热性能指标(performance evaluation criteria,PEC)为1.404,出现在Re=5000,几何参数dl/D=0.15,pl/D=1时,此时螺纹槽管的换热能力是普通光滑管的1.8倍,摩擦因子是普通光滑管的2.25倍.从整体雷诺数范围考虑,最佳几何参数为dl/D为0.14～0.18,pl/D为0.8～1.2.     

解四阶抛物型方程含参数绝对稳定差分格式

本文对四阶抛物型方程ρ↓u/ρ↓t ρ↓^4u/ρ↓x^4=0构造了一族含参数三层隐式差分格式，当参数满足一定的条件时，差分格式绝对稳定，局部截断误差阶数最高可达O（τ^2 h^6）。最后用数值例子说明对稳定性所作的分析是正确的。     

Li-Rinzel钙振荡模型的复杂动态

分析了Li-Rinzel钙振荡模型的非线性动态，包括随参数变化时平衡点的类型及其稳定性的变化，从理论上严格证明了系统中振荡现象产生与消失分别是由于平衡点发生supercritical Hopf分岔和subcritical Hopf分岔导致的。当分岔参数c(IP₃)＞0时，系统不会发生静态分岔。通过数值模拟，验证了理论分析结果的正确性。     

离子液体中的 Lebowitz长度

利用超网链（HNC：the hypernetted chain）积分方程计算了简单离子液体的直接关联函数C（r;T,ρ）。由这些关联函数可以研究离子液体的Lebowit长度，把计算的数值结果与S.Belciranov和M.E.Fisher（BF）的解析结果相比较，发现解析结果只在密度很小（ρi^*-10^-3,ρi^*是第i种离子的约化密度）时与数值结果符合很好，当密度较大时解析结果就有了很大的偏差，而且通过ζL的发散看到在密度很小时系统中会形成大的中性簇。     

盐水层CO2埋存潜力及影响因素数值模拟

 温室气体CO₂使全球气候变暖,对人类生存和社会经济发展构成了严重威胁。研究表明,沉积盆地深部存在体积巨大的盐水层,盐水不宜开发利用,但可用来埋存CO₂。本文首先对盐水层CO₂埋存机制进行研究分类,得到盐水层CO₂埋存量计算公式,在对埋存机制及公式分析的基础上,运用Eclipse数值模拟软件,通过数值模拟的方法综合分析水平渗透率、纵横渗透率比值、地层韵律、地层矿化度及温度对盐水层CO₂埋存的影响,并对各影响因素进行了系统评价。结果表明,盐水层的渗透率、纵横向渗透率比值、沉积韵律是影响盐水层CO₂埋存量的主要因素,盐水层的矿化度和温度是影响CO₂溶解量的主要因素。     

小断块油藏CO2单井吞吐强化采油可行性研究

受多断层切割的复杂断块油藏,所形成的众多小断块单元油藏井间连通性差、边界封闭、地层能量有限、开采中地层能量下降快、难以采用早期注水等方式大规模开采。而采用CO₂吞吐强化采油方式对此类油藏可能是一种有效的方法。为此,针时复杂小断块低能量油藏单元的地质开发特征,在对油井目前地层流体进行相态分析基础上,通过CO₂油藏流体膨胀实验,确定CO₂吞吐的驱替机理,再通过CO₂吞吐长岩心驱替实验确定CO₂吞吐增产原油的程度和时效性。然后建立了针时实际小断块单元油藏单井CO:吞吐的地质和数值模拟模型,在对注气前油井生产动态进行历史拟合基础上,时CO₂吞吐强化采油过程中的工艺操作参数进行了敏感性分析,重点讨论注气时机和周期注入量对小断块单元油藏增产效果的影响,分析末同注气时机CO₂吞吐前后近井地层原油饱和度和压力分布变化规律。从而得出适合于小断块单元油藏CO₂单井吞吐强化采油的有效时机和最佳操作参数选择,为小断块单元油藏实施CO₂吞吐强化采油可行性方案设计提供了系统的室内综合评价方法。     

小尺寸扰动体对双钝体系统动力学特性及传热的影响

基于Fluent流场分析软件,通过有限体积法数值研究雷诺数Re=200,钝体间距比L/D=5时,钝体直径比(d/D=1、0.5、0.25)和双钝体距通道下壁面的间隙H(H=6D、5D、4D、3D、2D)对矩形通道双钝体系统换热性能和系统平均阻力的影响规律.研究结果表明:直径比减小,系统平均阻力较等直径双圆柱小,但系统换热性能变化不大;双钝体向下壁面靠近时,系统平均阻力和换热性能增大,但两者变化均不大.以等直径双钝体(d/D=1)位于矩形通道的中间位置(H=6D)为基准,双钝体直径比和双钝体距离下壁面的高度H改变时,系统的平均阻力ΔC_(DS)减小25.0%~43.7%,系统的换热改变量Δh为-1.81%~1.69%.     

混CO2气井相态特征

通过实验对不同含量CO₂天然气偏差因子、密度的相应高压物性变化规律进行相态变化研究,针对沿井筒相态的关键参数压力、温度等变化规律复杂,而多个参数关联起来变化可能性更多,不可能通过实验一一测定,对不同含量CO₂气井应用常规天然气井压力温度计算模型加不同CO₂含量状态方程修正偏差因子,从而通过数值方法对非线性方程编程计算压力温度分布,并进一步计算相态参数偏差因子、密度分布。通过相关实例研究混CO₂气井相态特征,得出混CO₂气井流动气柱时成饱和蒸汽相、不饱和蒸汽与气相分布;而静止气柱时成液相、液气过渡相、气相,呈现重上轻下的倒置现象,实验结果与相关油田测试结果比较,相态特征基本吻合。     

流化床稀相中水平管束的传热特性

本文对流化床稀相中的水平管束的传热特性进行了广泛的实验研究。测定了管束中各管排的局部放热系数,讨论了颗粒直径、流化速度、管束几何参数和位置对传热的影响。     

电站凝汽器管板设计及其自动生成

基于几何约束数学方法对电站设备进行系统分析,其凝汽器管板设计采用参数化技术,在AutoCAD与VB的支持下实现交互自动生成系统.对凝汽器管板排管进行分析整理形成分析参数,并利用计算方法优化参数.利用VB设计绘图界面并与参数数据无缝连接,形成管束布管形式,输出AutoCAD脚本程序文件,导入AutoCAD软件自动输出管束排布图形,大大提高凝汽器管板设计的效率和质量.     

新型强化传热管——抑泡孔管的管束传热实验

实验研究了抑泡孔管管束的排列方式、管间距、加热管子根数、热负荷大小、沸腾工质物性等因素对抑泡孔管管束沸腾传热性能的影响规律。实验结果表明,抑泡孔管束与光管束、低肋管束的沸腾传热性能截然不同,而与机加工多孔管束和烧结粉末表面管束有某些相似之处。管束中的沸腾管数增加,有轻微恶化传热的趋势;高负荷时这种趋势更明显;管间距直径比的变化对管束特性影响不显著;乙醇为工质时,管束排列方式和热负荷大小等对沸腾传热的影响甚微。     

Global Stability Characteristics of Irreversible Refrigerators

The dynamic stability analysis of an irreversible refrigerator working at the minimum power input P for given cooling load R was investigated.An irreversible refrigerator model was established based on coupled differential equations.The global asymptotic stability characteristics were proved by constructing Lyapunov function based on Lyapunov stability theory and analyzed by sketching global phase portraits.The influence of parameters such as initial and operating parameters were studied for different values.It was found that an equilibrium point of nonlinear system was the global stability point,and the temperature of the working fluids converged to the stability value as time t approximated to positive infinite.Besides,numerical integrations were carried out to corroborate the global asymptotic stability properties of the system.Finally,the dynamic stability and the thermodynamic properties of the system were analyzed.It was found that the energetic characteristics and the dynamic stability properties were deteriorated as the dimensionless cooling load R~* and the thermal conductance ratio b increased.     

紧凑型滚压强化管管束内水和盐水的沸腾强化换热特性

对水平光滑和滚压强化两种传热管管束在不同压力条件下的窄小空间内沸腾强化换热进行了实验研究，确认了窄小空间能够有效强化沸腾换热特性，存在着一个换热强化效果最好的最佳管距．当管距很小时，光滑管几乎具有和强化管相同的换热特性．实验范围内盐水浓度对换热特性几乎无影响．实验证明，对紧凑满液型蒸发换热器，利用传热管管束狭窄空间内早期沸腾强化换热机理，可以将中小热流密度条件下的自然对流换热转化为旺盛核沸腾换热，其换热性能大大优于传统的降膜式蒸发换热器．     

Analysis of condenser shell side pressure drop based on the mechanical energy loss

The condenser performance is strongly affected by the tube arrangement.The steam pressure drop in the tube bundle influences the condenser back pressure,which is an important indicator of the condenser performance used to compare different condenser tube arrangements.The condenser shell side pressure drop is studied here using the mechanical energy loss of the steam flow in the condensers.The mechanical energy loss is due to the flow resistance of the tube bundle and the steam condensation.Three typical tube arrangements are analyzed numerically.The results show that a higher condenser shell side pressure drop for different tube arrangements always corresponds to a larger mechanical energy loss.The mechanical energy loss is mainly in the periphery of the tube bundle,indicating that the flow pattern and the mechanical energy losses are markedly determined by the tube bundle profile.The condenser shell side pressure drop can be reduced by reducing the total mechanical energy loss when the steam enters the tube bundle more uniformly.Thus,a well designed tube arrangement will reduce the mechanical energy loss,and also the shell side pressure drop.     

水平管降膜蒸发器的管束列数优化数值模拟

基于分布参数方法,对大型制冷系统中水平管降膜蒸发器的换热特性进行管束列数优化数值模拟,计算了饱和液态制冷剂HFC-134a在水平铜管束外的流动蒸发换热特性,并考虑不同降膜管束列数和蒸发器中的满液管排数对蒸发器换热特性的影响,提出采用质流场均匀性因子来评价降膜蒸发器的换热性能.结果表明:在满液管排数一定的情况下,降膜蒸发器的管束布置列数越少,则降膜传热管外干斑面积越小;质流场均匀性因子越大,蒸发器换热特性越好.     

毛细管束在细粒土排水中的应用

针对传统的土体内部排水设施存在的一些问题,设计了一种利用毛细管束排水的新型排水设施。首先通过毛细水上升高度试验,选择了毛细张力较大的0.5 mm四氟管作为试验所用的毛细管。然后将其以正六边形的方式组合成毛细管束,通过毛细管束水力特性研究试验,得出了毛细管束的水力特性方程。最后选用长度为8 cm的19根四氟管组合成毛细管束,并利用PVC管设计出毛细管束排水管,在细粒土的中进行排水试验,试验结果显示利用毛细管束排水管可以有效地提高排水效率,并且可以估算出毛细管束排水管的理论排水量。表明毛细管束排水管进行细粒土排水是切实可行的。     

膨胀管分离装置设计参数的敏感性分析

采用ANSYS/LY-DYNA对膨胀管分离装置的爆炸分离过程进行仿真分析. 针对影响分离装置分离性能的主要设计参数建立有限元模型,对分离性能进行预示和分析,获取炸药索装药量、削弱槽处的厚度、削弱槽倒圆半径、分离板厚度、分离板韧性、扁平管硬度和填充物硬度等相关设计参数对分离装置性能的影响. 结果表明：炸药索装药量和分离板厚度对分离性能影响较大.