气粒两相平面湍射流拟序结构的大涡模拟

采用Eulerian/Lagrangian方法,对空间发展的气粒两相平面湍射流的非定常流动过程进行了数值模拟。以Re数为13000的平面不可压缩湍射流流动为例,气相场采用大涡模拟（large-eddy simulaiton,LES）技术,直接求解大尺度涡运动的Navier-Stokes方程,小尺度涡采用标准Smagorinsky亚格子模式模拟。为了示踪两相射流中气相的运动,同时球 解了标志物的浓度输运方程。颗粒相的运动用Lagrangian方法直接求解。大涡模拟结果表明,在平面射流的过渡区及充分发展区存在丰富的拟序结构及其相互作用。对于稀疏两相射流,不同Stokes数的颗粒运动规律和浓度分布取决于颗粒惯性和气相拟序结构的共同作用。对于Stokes数小于10的两相射流,颗粒相的瞬时浓度场分布与拟序结构密切相关,研究颗粒相的扩散应当考虑拟序结构的影响。     

入流滑移条件对两相射流特性影响的大涡模拟研究

研究了入流滑移条件对空间发展的气粒两相平面湍射流的非定常流动特性的影响。以Re数13000的平面不可压缩湍射流流动为例,气相场用Euler方法求解,通过大涡模拟(large-eddy　simulation,LES),直接求解大尺度涡运动的Navier-Stokes方程,小尺度涡用标准Smagorinsky亚格子模式模拟。颗粒相的运动用Lagrangian方法直接求解。在不同入流滑移条件下(U     

Prediction tests by using ISF method for the geomagnetic disturbances

A so-called ISF method for predicting geomagnetic disturbances caused by solar wind storm blowing to the earth is suggested. The method is based on a combined approach to solar activity, interplanetary scintillation (IPS) and geomagnetic disturbance observations in 1966-1982, dynamics of disturbance propagation and fuzzy mathematics. Prediction test has been made for 24 large geomagnetic disturbance events that produced space disasters during the period of 1980 -1998, with the three-dimensional propagation characteristics, the best close degree of each radio source and the influence of the south-north components of interplanetary magnetic fields considered. The main results are (i) for onset time of the geomagnetic disturbance, events with relative error △Tpred/Tobs≤10% between the observation Tobs and the prediction Tpred, account for 45.8% of all events, ≤30% for 78.3% and >30% for only 21.7%; (ii) as for the magnetic disturbance magnitude, events with relative error ΔΣKp,pred/ΣKp,obs≤10% betwee     

音频大地电磁测深法在某隧道勘察中的应用

简要叙述了音频大地电磁测深法的基本原理、工作方法和资料处理,介绍了该方法在隧道工程地质勘测中的应用情况,依据钻孔资料验证,分析了在特殊地质情况下的勘察应用效果,验证了该方法是隧道勘察中一种行之有效的手段。     

圆湍射流控制的实验研究

本文以圆湍射流为对象,研究了初始扰动参数的改变对湍流拟序结构发展的影响。当雷诺数Ｒｅ＝２９３８,５６４０,１１７５０,以及扰动Ｓｔｒｏｕｈａｌ（Ｓｒ）数在０～０．９范围变化时,通过流场显示,对射流喷口附近过渡区的拟序结构演变过程进行了观测。实验发现,在Ｓｔｒｏｕｈａｌ数为０．５左右时,射流核心区长度最短,拟序结构的发展最显著,且对Ｒｅ数不敏感;拟序结构随初始扰动振幅的增大而增长,但扰动幅值增大到一定程度后,涡的增长趋于不明显。本研究为通过控制湍流拟序结构进而控制湍流提供了初步依据。     

圆湍射流拟序结构的频谱特性

以圆湍射流为对象 ,用修正的周期图法对圆湍射流下游近场的速度场进行了频谱特性分析 ,空气射流的雷诺数为 Re=2 93 8。研究了外界主动声激励对圆湍射流功率谱的影响 ,并与流场显示的结果进行了对照。实验结果表明 ,在圆湍射流混合层内缘与核心区结合部是射流对外界声激励响应最明显的位置。外界声激励对圆湍射流的影响区域集中在射流近场。沿着射流方向 ,在射流出口和核心区尾部之间 ,功率谱分布有一个最大值。     

重力对水平两相湍射流中颗粒行为的影响

研究了重力对空间发展的水平两相平面湍射流中颗粒运动的影响。气相场用 Euler方法求解 ,通过大涡模拟直接求解大尺度涡运动的 Navier- Stokes方程 ,小尺度涡采用 Smagorinsky亚格子模式模拟。颗粒相的运动采用L agrangian方法直接求解。射流 Re数为 1130 0。模拟发现 ,对于 St 1及 St～ 0 (1)的颗粒 ,其在平面射流下游的瞬时分布对重力的影响不敏感。随着颗粒 St数的增大 ,重力对平面射流场中颗粒行为的影响逐渐明显 ,但其作用效果还明显地与两相入射流滑移系数的大小有着直接联系。在小两相入流滑移系数情况下 ,对于 St～ 0 (10 )的颗粒 ,在重力作用下的沉降过程还受到了湍流拟序结构的作用 ,而重力作用导致的更大 St数颗粒的沉降 ,将引起固相粒子在射流下游的非对称分布 ,但它既不是均匀各向同性湍流中颗粒的梯度扩散结果 ,也未呈现出受到湍流拟序结构影响的特征     

气泡喷嘴下游雾化与流场特性的研究

本文用激光粒子动态分析仪（ＰＤＡ）测量了水平喷射的气泡雾化喷嘴下游不同截面上的雾化液滴平均直径和速度分布，用水在常温，常压下进行试验，液体的喷射压力变化范围为１５０～５５０ｋＰａ；气液比的变化范围为０～０．１２。研究了随着喷射距离的增大，气泡喷嘴的雾化与流场特性的变化规律，试验结果表明，沿着喷射方向，与喷孔一定距离内，气泡喷嘴的液雾存在明显的扩散过程，气泡喷嘴的喷雾速度呈典型的抛物状分布，在喷雾轴     

宽粒径分布气粒两相圆湍射流特性研究

研究了一种宽粒径分布范围的气粒两相圆湍射流的特性。用ρｐ＝ ２ ５９０ ｋｇ／ｍ ３、０～２００ μｍ 的玻璃微珠做颗粒相,实验Ｒｅｙｎｏｌｄｓ 数为５ ６４０,粒气质量比为１５％ 。用粒子动态分析仪（ＰＤＡ）详细测量了两相射流近场（ｘ／Ｄ＜ １５）的流向、径向时均速度、湍动能及颗粒相浓度的分布,分析了Ｓｔｏｋｅｓ数变化对两相射流的影响。结果表明,宽的颗粒相粒径分布削弱了特定Ｓｔ数颗粒与气相的作用。与单粒径分布的两相圆湍射流颗粒相ｕνｐ比气相的ｕν小一个量级的结论不同,在宽粒径分布的气粒两相水平圆湍射流中,颗粒相的湍动能与气相具有相当的量级。     

圆湍射流的轴对称大涡模拟

对空间发展的不可压缩圆湍射流进行了大涡模拟研究。在流动轴对称假定下,对Re数等于11300的圆浩射流流动进行数值模拟。大涡模拟很好地再现了圆湍射流中拟序结构非定常演化的前期过程,成功地捕获到了射流中Kelvin～Helmholtz不稳定性的触发与初级涡环的卷起及其第一次和第二次配对合并现象。但在流动轴对称假设下,大涡模拟不能模拟出湍流拟序涡环结构的破碎过程。对圆湍射流的轴对称大涡模拟结果进行长时间统计平均,能够预报出圆湍射流的核心区特征,但与圆湍射流的理论分析解和经典的实验数据对比发现,核心区后大涡模拟预报的流向速度降低缓慢。从控制方程的数学本质和拟序结构的物理机制上对圆湍射流在轴对称假设下产生上述大涡模拟结果的原因进行了分析与探讨。