平板层流边界层近似速度分布计算方法的改进

根据模仿权残法的思想,用积分方程近似求解零攻角平板边界层层流问题。在满足四个基本边界层条件的基础上,推出改进的平板边界层的近似速度分布多项式。其对应的摩擦阻力计算公式与精确解完全相同。同时,该多项式对应的曲线与精确解的速度分布曲线拟合很好。     

平板层流边界层的最佳近似速度分布

通过对平板边界层微分方程精确解和平板边界层积分方程近似解的对比,对于零攻角平板层流边界层推出满足四个基本边界条件的最佳近似速度分布多项式,其对应的摩擦阻力计算公式,与精确解完全相同。同时,最佳近似速度分布多项式对应的曲线与精确解的速度分布曲线吻合最好。     

平板层流速度边界层动态问题分析

从边界层动态微分方程出发，按照速度边界是层有关理论，推导出了边界层动态积分方程。在对边界层速度合理假设的基础上，求解了动态积分方程，给出了依时间和空间变化的边界层厚度响应函数。     

Karman边界层动量方程中的层流速度分布方程

针对层流流动,提出了一个新的指数型速度分布方程。将其代入karman边界层动量方程后,求得的边界层厚度、边界层中任意点的流速、平板壁面上的总曳力及曳力系数均与Basius精确解极为接近。     

层流边界层流动数值计算的伪谱方法

通过引入身气泡的方法可减少船（或艇）在水中的摩擦阻力，作为这一问题的部分工作，对平板在自由来流情况下的层流边界层用伪谱方法进行了数值模拟，直接用伪谱矩阵方法对边界层方程进行离散计算，与经典结果相比较，本方法求解的结果精度一致，速度更快。     

平板层流边界层方程的一种数值解法

本文给出了平板层流边界层方程一种简便的数值解法。该法在将边界层方程化为初值问题时,采用了解析表达式f″(O)=a=[1/limF′(η)]~(3/2),有了a值便可进行数值计算,步骤简捷,且有较高的计算精度。     

层流边界层方程的Stewartson解法

介绍了采用斯蒂文森算法解完全流体的二维、定常、可压缩层流边界层方程的方法.先用斯蒂文森变换化简层流边界展方程,再用曲线拟合的方法具体求解出各参数.     

对平板的速度分布及其对应辐射效率的探讨

主要通过对平板的阻抗矩阵的特征值分析,获得一组辐射效率及其对应速度分布,阻抗矩阵特征向量对应一组速度分布,其辐射效率正比于该阶特征向量对应的特征值。最后通过对这一矩形板的数值计算确定一组速度分布对应的辐射效率。     

粘性层流流速度分布的数值计算方法

介绍了如何运用数值计算方法来求解粘性层流流体的速度分布,通过坐标系转化理论、连续性方程、Navier-Stokes方程导出有关速度的非线性微分方程,运用数值计算方法分别对对称性速度流体和非对称性速度流体进行数值求解,其结果对深入了解粘性流体运动的基本规律有着重要的现实意义.     

一类层流边界层方程的近似解

对连续运动平板边界层问题进行了研究,其中平板以线性速度运动．通过引入适当的相似变换和Crocco变量变换技巧,将原边界层方程转化为一类奇异非线性两点边界值问题．利用Adomian拆分法给出了方程的近似解和壁摩擦力的近似值,并给出了壁摩擦力的数值解,近似解的可靠性被数值解所证明,也说明了我们所用方法的可靠性和有效性．     

A numerical method for solving the boundary layer equations of laminar natural convention about a vertical plate

An improved shooting method was presented for solving the natural convention boundary layer equations, with a coupling of the velocity field to the temperature field. The numerical results are consistent with the approximate solution obtained by former researchers.     

纵掠平板速度和温度边界层湍流转捩区的积分方法

转捩边界层内壁面摩擦和传热特性急剧变化,转捩区的速度和温度分布特性研究具有重要理论意义.以外掠平板空气为研究对象,将自然转捩边界层沿厚度方向划分为层流底层和准湍流层两部分,采用三次多项式代表层流底层、1/7.5和1/7幂指数函数代表准湍流层速度和温度分布,利用积分方法建立了动量和能量积分方程组,获得了转捩区速度场和温度场的显式表达式,同时确定了壁面摩擦系数和努塞尔数大小,通过四阶龙格-库塔算法获得了动量和热边界层厚度大小,同数值解、DhawanNarasimha解(D-N解)和Coupland基准实验结果对比表明,给定条件下理论解精度达到4.8%,证明了理论模型的正确性,对提出的转捩边界层特征参数进行了参数研究,并给出间歇因子对层流底层的影响规律.     

基于积分方法的外掠平板湍流温度场的解析解

外掠平板湍流流动特性是研究湍流传热特性的基本问题之一,具有重要的理论意义和工程应用价值.本文将外掠平板湍流温度边界层划分为层流底层和湍流核心区,分别采用三次多项式和1/5次幂函数描述温度场的分布规律,用积分方法建立能量方程,利用四阶龙格-库塔算法得到湍流温度场理论解.与Blackwell、Moffat和Kays等人的试验结果对比表明本文解析解的正确性,获得的理论解与经典普朗特-泰勒二层理论模型也具有较好的一致性.     

Stirling公式的改进及二项分布概率的近似计算

应用级数理论证明了一个关于阶乘的不等式,从而给出Stirling公式中参数的一个改进上界,并在此基础上,对一个有关产品检测的古典概率———二项分布的近似计算问题进行了讨论.     

Mach8的平板可压缩湍流边界层直接数值模拟及分析

对来流马赫数等于8,壁温等于10.03倍来流参考温度的平板可压缩湍流边界层做了直接数值模拟,计算涵盖了从层流到转捩以及最终充分发展湍流的全空间演化过程.对湍流的统计特征做了详细的分析,结果表明,在当前的计算工况下,湍流边界层核心区平均速度剖面仍然满足对数率,且卡门常数基本不变;可压缩效应明显增强,由于采用近似恢复温度的等温壁条件,使得近壁区温度较高,导致当地声速增大,使得湍流马赫数绝对值较低,造成内在压缩性效应不强,与经典强雷诺比拟相比,除在数量上产生一些偏差外,强雷诺比拟关系近似成立,且Morkovin假设依然有效;对扩展自相似性和标度率分析表明,对于平板可压缩湍流边界层而言,高马赫数流动使得其适用范围减小;压缩性效应对近壁湍动能,条带结构,涡等值面分布的影响得到分析.     

磁场中弱电离气体二维平板超音速边界层扰动演化研究

数值模拟了6种不同外加磁场下M∞=4．5、弱电离的二维平板边界层的基本流场及边界层中第二模态不稳定波的非线性演化。发现：外加磁场使边界层附近同—γ处的流向速度减小从而使边界层的厚度增加；很大程度地改变法向速度；壁面摩擦系数减小；很大程度地抑制第二模态不稳定波的增长。这些影响主要决定于外加磁场的强度，而对外加磁场的产生方式不很敏感。外加磁场的存在还使得压力产生波动，在边界层内，压力波峰的位置与流向磁场力绝对值极大的位置基本一致；在边界层外，压力波峰的位置滞后于流向磁场力绝对值极大的位置，并且离边界层越远，这种滞后就越明显。     

Similarity solutions to a laminar boundary layer problem in power law fluids

A suitable similarity transformation is introduced to reduce the laminar boundary layer equations of power law fluids to a class of singular nonlinear two-point boundary value problems. The kin friction and shear stress distributions for boundary layer flow over amoving flat plate are investigated by utilizing the shooting technique. Results indicate that for each fixed value of the power law exponent n or the velocity ratio parameter xi, the skin frictionand shear stress decrease with the increasing of n or ξ respectively.     

边界条件对SK型静态混合器层流流场的影响

以SK型静态混合器为研究对象,针对入口流速按平均速度均匀分布和按实际速度抛物线分布两种边界条件,运用流体力学计算软件对层流状态下管内速度分布进行对比研究。计算结果表明,两种不同边界条件对混合器入口半个混合元件内的流体速度分布有较大影响,最大相对偏差可达67.7%,而对半个混合元件以后的流体速度分布影响不大,最大相对偏差仅为7.37%,对径向速度影响要大于轴向速度和切向速度。