非定常不可压绕流的有限元-有限差分计算

本文用一种有限元-有限差分混合法解不可压非定常Navier-Stokes方程来模拟非定常绕流。在同一时间步的不同计算步中,用三阶迎风差分格式离散动量方程中的对流项,压力修正方程用有限元离散,离散后的方程用直接法求解。本文给出了雷诺数(Re)为1200时的圆柱绕流结果。模拟了突然起动过程中对称主涡和二次涡的发展过程,以及柱后涡街的发展过程中主涡和二次涡的形成、合并、脱落过程。     

均匀流中横向振荡圆柱绕流场的数值分析

针对工程中关心的振荡圆柱绕流问题,采用同位网格系统中的SIMPLE算法求解N-S方程,以及动网格技术模拟圆柱的运动边界。对均匀来流中的横向振荡圆柱绕流场进行数值模拟,计算了振荡圆柱升力系数、阻力系数随时间的变化曲线,以及不同相位时的流线矢量图和涡量等值线分布图。为验证模型的可靠性,对静水中的振荡圆柱流场进行模拟。与实验及数值计算结果吻合较好。     

流向振荡圆柱绕流中的涡脱落模态分析

本文用有限体积法对平行于均匀来流方向受迫振荡的圆柱绕流问题进行了二维数值模拟。雷诺数选取Re=200、855等几种亚临界雷诺数情况。研究了不同振幅和振动频率下的流场结构、涡脱落模态和一些重要流动参数如升阻力系数、Strouhal数的变化关系。西文计算表明，流向振荡圆柱绕流中涡脱落方式可划分为对称与反对称两种形态，在反对称的涡脱落现象中又观察到了三种基本模态，相互竞争的各种模态间的共同作用对流动特征起决定性作用。同时计算结果还验证了在圆柱绕流实验中观察到的频率锁定现象。     

均匀流绕旋转圆柱分离流动的数值模拟

本文利用离散涡模型与边界层理论相结合的方法，研究了高雷诺数下，均匀流绕旋转圆柱的分离流动以及有关动力学特性，并验证了Magnus效应，数值模拟过程中，边界层方程用Keller盒式法求解，离散涡采用涡量均匀分布的圆形涡团模型并以涡核半径随时间增长来模拟涡旋的粘性扩散效应。在计算绕旋转圆柱的流动中，无须人为地引进非对称扰动，到一定时候就能自动形成交替脱落的涡街，旋转圆柱周向速度与来流速度比值α的变化范围为0.05-0.3。计算所得升阻系数、分离点的位置以及压力分布与理论和实验结果相符。     

绕流流场无穷远处流函数边值条件的数值研究

利用流函数－涡量方程求解二维不可压缩低雷诺数绕圆柱流动，在与其它学者计算结果一致的情况下，本文数值研究了无穷远处流函数边值对圆柱定常绕流、圆柱起动流动以及非定常周期性卡门涡街形成的影响。本文计算了各种条件下绕圆柱的阻力系数、流函数涡量分布以及扰动流函数等。计算结果显示，对于定常绕流及圆柱起动流动，几种无穷无流函数边值条件求得的结果基本一致。对于非定常周期性圆柱绕流，不同的无穷远流函数边值条件对计算     

离散涡方法在串列圆柱和张力腿平台绕流中的应用

海洋立柱和立柱群绕流是经典的流体力学问题,研究立柱排列方式、雷诺数和来流方向等因素对尾流形态和受力特性的影响,具有重要的理论和现实意义。传统的CFD方法大多存在计算时间长、难以处理复杂边界和数值耗散等不足。离散涡方法是将N-S方程表达成拉格朗日形式并用涡量-速度表示出来,不存在数值耗散,同时能使计算效率大幅提升。该文采用离散涡方法对不同间距比下串列双圆柱绕流的尾流特征和受力特性进行了研究,结果表明当间距比为2和3时,漩涡脱落仅发生在下游圆柱上,而上游圆柱不发生漩涡脱落现象,上游圆柱阻力系数为正数,下游圆柱阻力系数为负数;而当间距比为4时,上下游圆柱上均发生了明显脱涡现象,且上游和下游阻力系数均为正数。用离散涡方法对简化的张力腿平台模型进行了数值计算,研究了不同雷诺数及不同来流方向的绕流特征和受力特性,并与实验结果进行对比,表明不同流向角下张力腿平台的尾流形态为典型的2S脱涡模型。且除0°外,在其他不同角度下阻力系数随着雷诺数的增加先减小后保持平稳。     

均匀来流中振动圆柱层迹涡结构的数值研究

本文从涡量流函数形式的Ｎ－Ｓ方程出发，对于不同的振动频率，振幅首次数值研究了均匀来流中沿任意方向振动的圆柱粘性绕流的涡脱泻现象。文中着重探讨了近迹复杂的涡结构及其非定常演经过程，不仅能够再现实验研究中所发现的一些重要的流动现象，同时还进一步预示了某些新的流场结构，使数值计算起到与实验研究相辅相成的作用。     

匀加速流中圆柱起动流动的研究

本文用氢泡流动显示和数值计算计算求解Ｎ－Ｓ方程的方法说细研究了匀加速来流中圆柱起动流动。匀加速起动的圆柱绕流和突然起动的圆柱绕流的流动结构相似，中在低Ｒｅａ数时出现“ａ－现象”；在高Ｒｅａ时出现“β－现象”，但只有一个二次涡，起动涡形成初期，内部基本上是层流；起动涡形成后期，内部流动变为湍流，用多种布置铂丝的方法，测量了流场的速度分布，计算结果和实验结果进行了比较，二者基本一致。     

均匀来流中振动圆柱尾迹涡结构的数值研究

本文从涡量流函数形式的N-S方程出发,对于不同的振动频率、振幅,首次数值研究了均匀来流中沿任意方向(参见图1,0°相似文献   

网格涡法在绕圆柱分离流动离散涡模拟中的应用

本文详细讨论了网格涡法(VIC)在绕钝体分离流动离散涡模拟中的应用。对方法作了某些改进。计算了在振荡来流中绕圆柱的分离流动,得到了一些跟实验可比的结果。     

流速仪流量测验方法探讨

为提高他什店站径流量统计成果精度,减小由于流量测次分布不够,而使得流量资料整编时所推算出的径流量存在一定的误差。通过对比分析,选择一种既降低单次测流的工作量并缩短测流时间、同时所测流量的测验误差符合规范规定的流速仪流量测验方法,用这种方法增加每日流量测验的次数,尽可能达到能反映流量日变化的过程,提高用连实测流量过程线法进行流量资料整编的精度,进一步提高径流量统计成果的精度。     

解明渠非恒流的混合网格法

根据小的依赖区内各元波波峰运动轨迹相似的假定，提出了解明渠非恒流的混合网格法，即首先用自然网格定出其结点的位置，然后再用固定网格求出其结点的水情。混合网格法综合了自然特征线网格法和固定网格法的优点，物理概念清楚，稳定性易于满足，计算格式为显式，无须迭代，计算速度快。     

STUDIES ON THE NUMERICAl SIMULATION OF UNSTEADY FLOWS

ＳＴＵＤＩＥＳＯＮＴＨＥＮＵＭＥＲＩＣＡｌＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＵＮＳＴＥＡＤＹＦＬＯＷＳ￥ＬｕＸｉ－ｙｕｎ（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｈｅｆｅｉ２３００２６，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ｓｕｐｅｒｖｉ...     

无旋流研究

本文将变分法和流网相结合,从理论上证明了无旋流条件下流量达到极大值,并总结出流量达到极大值时,下游流动的两种表现形式:临界流和均速流。文中给出了下游流动分别为临界流和均速流两种情况下的7个实例。在无旋流条件下,应用本文的结果可以进行如下两种情况的计算:(1)利用求极大值来求流量;(2)当流量已知时,如果下游流动为临界流,则可求水深及流速;如下游流动为均速流,则可求流速等。     

表面流场的PyrLK“角点-质心”法在复杂流场中的应用

粒子匹配方法是准确获取表面流场的关键。本文详细阐述了新近提出的基于光流算法PyrLK"角点-质心"法的基本原理及具体实现过程,采用该方法对弯道水槽中较复杂的表面流场进行计算,并与目前较为先进的匹配几率法进行了对比。结果表明,对于本文所示的复杂流场,匹配几率法计算结果很大程度上依赖于对运动矢量允许偏差等参数的选取,且还会出现由于提取到非示踪粒子的质心并使其参与计算而产生的误匹配;而PyrLK"角点-质心"法只与运动图像特征信息相关,无示踪粒子特定匹配规则的假定,在复杂流场中能较好地实现粒子的跟踪与匹配。与匹配几率法相比,PyrLK"角点-质心"法对于复杂表面流场计算具有更好的适应性。     

THE METHOD OF SEMI-FALSE TRANSIENT FOR COMPUTING THE FLOW INTO POROUS MEDIUM IN THE CIRCULAR PIPE

The method of semi-false transient was used to numerically compute the incompressible steady flow into the porous medium n this paper. The fundamental equations were established and numerically solved in the united flow field,which included the space region and the porous region. The non-equidistant non-orthogonal semi-staggered mesh system was used in the method of semi-false transient.The computational results of two problems concerning the flow into porous medium from space region,in which there was the backward flow besides main flow, were obtained adn discussed. It is seen from the results that the backward flow is generally not present in the porous medium as the osmotic resistance is very large.     

A VARIATIONAL MODEL FOR 2-D MICROPOLAR BLOOD FLOW

1 .　INTRODUCTIONMicropolarfluids[1] arefluidswithmicro structure.Theybelongtoaclassoffluidswithnonsysmmetricstresstensorthatwasfirstintro ducedbyEringen[2 ] in 1964,andiscalledpolarflu ids.The polarfluids ,whenthecouplingstressisnottakenintoaccount ,reducetothewell knownNavier Stokesmodelofclassicalfluids .Physically ,micropolarfluidsrepresentsuchfluidsconsistingofrigid ,randomlyoriented (orspherical) particlessuspendedinaviscousmedium ,wherethedeformationoffluidparticlesisignored .Itha…     

NUMERICAL INVESTIGATION ON FLOW CHARACTERISTICS IN RIBBED BEND

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｇａｓ ｐａｒｔｉｃｌｅｆｌｏｗｉｎｃｕｒｖｅｄｄｕｃｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ .Ｒｅｓｅａｒｃｈ[2 ] ｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｂｅｎｄｉｓ 5 0ｔｉｍｅｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｓｔｒａｉｇｈｔｐｉｐｅ .Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ,ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｂｅｎｄｅｒｏｓｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｓａｎｕｒｇｅｎｔｔａｓｋ .Ｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｒｅｓｅａｒｃ…     

赣江下游河道适宜生态需水量计算

受气候变化及人类活动的影响,赣江下游河道生产生活与生态用水的矛盾日益增加。本研究采用Tennant法和生态流量阈值法分别计算外洲断面生态需水量,并采用基于四大家鱼为生态保护目标的湿周法进行筛选比对,确定赣江下游适宜和较适宜的生态需水过程。结果表明：Tennant法和生态流量阈值法计算得到的年均适宜生态需水量分别为845.44m³/s、1 041.30m³/s,占外洲断面多年平均径流的40%左右;年均较适宜生态需水量为626.60m³/s、561.16m³/s,占外洲断面多年平均径流的27%左右,为赣江下游适宜生态需水量的预留提供依据。