求解非定常方柱绕流的可变周期时间谱方法

针对周期性非定常流动特点,采用时间谱方法求解了无限大区域内低雷诺数下二维不可压缩层流绕方柱流动问题．由于方柱绕流的非定常运动周期事先未知,在计算过程中加入了基于残差梯度的可变周期计算方法,使变量和周期可以同时迭代计算．研究了时间谱方法的计算精度和求解速度,分析了不同求解参数对最终结果的影响．计算结果表明,时间谱方法可以准确地模拟方柱后漩涡的非定常运动现象,而计算所需时间只是传统的基于有限差分的双时间推进方法的10％～25％,流体非定常运动的Strouhal数和方柱的阻力特性证实了这种方法的正确性．可变周期计算方法对求解参数的变化不敏感,可以准确地预测运动周期．     

用直接解法计算外掠后台阶层流流动

求解不可压流体耦合方程的直接解法（ＣＥＬＳ算法）在许多计算问题中体现了其优越性,多重网格法在加速数值计算的收敛速度方面也表现出了其有效性。作者将ＣＥＬＳ算法在多重网格下实施,对控制方程采用指数格式和虚拟时间步法进行离散,用原始变量对外掠后台阶的层流流动进行了数值计算。结果显示,外掠后台阶层流流动中,主涡,主涡下游的底部二次涡和上部二次涡开始出现的Ｒｅ数和位置均与Ａｒｍａｌｙ等人的实验数据符合良好,     

单层流先锋孤立子生成问题中的尾波列生成

根据whitham平均方法提出了单层流先锋孤立子生成中尾波列生成的理\r 论．尾波列的群特征是由无源项的单层流fKdV方程的演化方程组来表征．基于该 演化方程组理论上求得了尾波列的群速度和尾波列生成的一个理论解．在实验室坐\r 标中对单层流的fKdV方程进行了数值模拟．结果表明,理论和数值结果之间有很好 的一致性．     

管内核心流强化传热的机理与数值分析

提出了管内核心流强化传热的方法,其原理是通过在充分发展的管内层流核心流区域采取强化传热措施,从而在管内壁附近形成一个等效的热边界层,以加大壁面附近流体的温度梯度,达到强化表面换热的目的,但又不显著地增加流动阻力．对空气和水2种流体的分析比较和计算结果说明：管内核心流传热强化的原理和方法对指导高效一低阻热交换器的设计具有一定的意义．     

基于Favré平均的高超声速可压缩转捩预测模型

本文在Favré平均的框架下推导了可压缩层流脉动动能输运方程,并根据一定的假设和尺度分析封闭了该方程.通过将Favré平均层流脉动动能方程与Favré平均Navier-Stokes方程联合求解,构造了适用于高马赫数的层流-湍流转捩位置预测模型.应用所发展的可压缩模型及不考虑其显式可压缩项的模型对来流Mach数为5.91的裙锥绕流进行了数值模拟,给出了不同壁面条件下边界层的转捩位置,并与现有的基于参考温度进行可压缩修正的转捩模型计算结果以及实验结果进行了对比,表明所发展的模型在高超声速流动转捩预测上具有更高的精度.     

深水含浅层流地层无隔水管领眼钻井水力参数计算

综合应用动态压井系统的无隔水管领眼钻井技术是处理深水含浅层流地层地质灾害的有效手段之一。针对无隔水管钻井技术特点,进行了无隔水管领眼钻井技术在深水含浅层流地层的适应性分析。基于油气井流体力学和渗流理论,考虑了浅层流实时钻进过程中地层漏失或侵入井筒动态过程的影响,建立了无隔水管钻进的平衡方程、连续性方程、运动方程和辅助方程,为钻井水力参数的设计与求解提供了依据,并以南中国海W-X01井为例,对计算方法进行验算与对比分析。现场实例计算表明:钻井液排量、钻进速度、钻杆转速是无隔水管海水钻进过程中的主要控制性施工参数,通过施工参数可调整环空压耗大小,进而控制井底压力;环空压耗随钻井液排量的增大而增大,且领眼尺寸越小环空压耗增大的趋势越大;同时,环空压耗随钻杆转速的增大而增大。此方法可以用于指导深水含浅层流地层的无隔水管领眼钻进设计与施工。     

层流冷却系统改进措施分析

<正>在板材生产中,层流冷却技术在保证产品工艺性能方面发挥着重要作用。其过程复杂,工况变化频繁,无法用精确的数学模型来描述。由于层流冷却受多种因素影响,只有不断提升控制冷却的技术,才会给企业带来更多的效益,满足企业对板     

搅拌槽桨叶排出区加料管内返混现象研究

在直径为300mm的搅拌槽内，采用碘化物-碘酸盐方法研究了桨叶排出区管内返混现象。桨叶排出区内，采用内径为1.55mm的水平直管加料，管内返混现象严重，离集指数随转速的增加而增加。本文首次研究弯管加料对管内返混现象的影响，发现向上弯曲90°的弯管不能有效避免管内返混现象；将加料管向后弯曲135°可有效避免管内返混现象。此外，缩小直加料管内径，增加管口出口速度同样可以有效避免管内返混现象。针对新型半椭圆涡轮桨（HEDT），本实验测得避免管内返混的临界条件为加料管出口速度与叶端线速度的比值v_f/v_tip大于0.05。     

水蒸气对合成气层流火焰传播特性的影响

选用Davis-机理模拟研究初始温度400 K时,含有水蒸气的合成气/空气预混层流火焰传播特性.结合敏感性分析,从热力学效应、直接化学反应效应及化学三体反应效应方面详细分析水蒸气稀释作用.研究结果表明:当燃料中氢气的体积分数大于25%时,层流火焰传播速度、绝热火焰温度及重要自由基摩尔分数均随稀释剂比例的增加显著降低;在水蒸气整体稀释作用中,热力学效应起支配作用;随氢气体积分数的增加,当混合物当量比较小时,直接化学反应效应影响从促进作用发展为抑制作用;当稀释剂较少时,化学三体反应效应影响存在显著的抑制—促进—抑制作用的变化过程.     

水平管内油流携水系统特性分析

根据油水两相动量方程以及油相连续性方程,对水平管道油流携水系统特性进行了分析,提出了油流状态为层流时,在剪切作用下水平管道中水相厚度的分布模型,对油流携水系统形成水塞所对应的临界水相厚度以及水相厚度在流动方向上的分布进行了理论分析,并对管径、积水厚度、油相流速以及物性等参数的影响进行了分析。结果表明:临界水相厚度取决于管径、油相流速以及两相密度,其中前两者的影响较大;水相厚度的分布则取决于管径、初始积水厚度、油相流速及物性参数。