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37 个结果
  • 简介:在微流控系统中,稳定、可控的柔性气-液界面可实现声流体颗粒富集、微纳操作、快速气-液反应等各种实际物理和生化应用.微流道内气-液界面的抗流体剪切能力对于增强微尺度下气-液界面的可控性具有十分重要的意义.为此,文章研究了具有高稳定性、高可控性、可阵列化的微尺度驻停气泡现象.利用嵌入局部裂隙的微流道以及与之平行的气体流道,可对驻停气泡的生成和形态进行有效调节,并利用其可控的气-液界面实现多种功能化应用.在此基础上,文章进一步研究柔性可控气-液界面的抗流体剪切能力,对形态变化中的气-液界面受力进行分析,利用仿真和实验手段研究不同状态下气-液界面的形状特征,研究不同的液体驱动压力、裂隙尺寸以及裂隙形状对气-液界面抗剪切能力的影响,并将界面的曲率半径作为气泡驻留与否的判定依据.文章对驻停气泡柔性气-液界面抗流体剪切能力的研究有助于优化其控制方法,增强其控制稳定性并拓展其潜在应用场合.

  • 标签: 微尺度气泡 柔性可控气-液界面 表面张力 稳定性 抗剪切能力
  • 简介:网格自适应(AMR)方法的研究起始于20世纪80年代早期,它在自己感兴趣的区域使用密布的细网格,其他区域用较粗的网格。在同样网格存储和计算工作量的前提下可有效的提高流场数值计算的分辨率和计算精度。AMR方法分为以下几类:(1)移动网格,具有固定的网格点数,只是网格的位置根据所需的要求进行调整,从而使得网格几何特性变好或局部网格变密(或变粗),达到网格优化的目的,网格的拓扑结构一般不发生变化;

  • 标签: 网格自适应 EULER方法 三维弹塑性 流体力学 计算精度 数值计算
  • 简介:本文提出了一种测量粘滞系数的新方法──在垂直毛细管中进行测量。

  • 标签: 垂直毛细管 粘滞系数
  • 简介:惰性气体磁流体发电机将热能直接转换为电能,本身无转动部件,具有转换效率高、功率密度大等特点,在大功率电源方面具有重要发展前景。等离子体性能是影响惰性气体磁流体发电机输出的关键因素之一,文章介绍了3种典型的电导率计算模型(Spitzer模型、Z&L模型、M&G模型);描述了惰性气体添加种子的等离子体组分,并建立了适合于惰性气体的电导率计算模型;研究了温度、压力等参数对等离子体性能的影响.

  • 标签: 磁流体 等离子体 发电机 电导率
  • 简介:用TVD格式结合VOF界面处理方法编制了二维多介质高分辨欧拉程序,以解决冲击波和多介质界面处理。程序包括单介质网格高精度流体力学计算、多介质网格内界面重构、各种介质输运和压力驰豫平衡过程。其中单介质网格的计算采用Harten二阶TVD格式结合MacCormark方法计算含有源项的非齐次守恒定律方程组,通过4节点限制函数保证格式单调。多介质网格采用Youngs方法构造界面,采用x,y方向分裂格式计算体积份额输运,再根据体积份额输运计算质量、动量和能量的输运,最后利用等熵条件计算各种介质的压力驰豫平衡过程。

  • 标签: 流体力学计算 VOF方法 多介质 数值模拟 欧拉 二维
  • 简介:通过牛顿粘滞定律和修正后的伯努利方程对非水平直圆管中黏性流体作层流运动时的流量公式进行了推导。指出将泊肃叶公式中的压强视作广义压强,则文中的推导公式与泊肃叶公式完全一致。说明泊肃叶公式可以用来求解非水平直圆管中黏性流体作层流运动时的流量。本文通过实验验证了推导公式。

  • 标签: 粘性流体 层流 流量公式推导 实验验证
  • 简介:光滑粒子流体动力学方法,是近20多年来发展起来的一种无网格Lagrange流体动力学算法,它既保留了拉氏计算的描述物质界面准确的优势,又具备欧拉方法的长处,因此适宜计算大变形问题。SPH的基本思想是插值。在SPH方法中,物质被离散为一系列“粒子”,各种宏观物理量(密度、压力速度、内能等)被定义在粒子中心,粒子的物理量及其空间导数可以通过邻近的相互作用粒子的物理量插值得到,这样拉氏流体力学偏微分方程组就变得容易求解,这也是SPH方法实质性优点所在。

  • 标签: 光滑粒子流体动力学 并行计算 LAGRANGE SPH方法 程序 三维
  • 简介:对于所有的数值模拟方法而言,其基本宗旨是离散后的控制方程尽可能地忠实于原微分形式控制方程,准确地反映微分形式动力学控制方程所显含及隐含的基本运动规律。然而,在只考虑截断误差精度的离散过程中,往往失去了原微分形式方程所含有的重要物理性质,或者只是近似满足,这种近似性在某些情况下往往变得很差。例如,在能量方程的离散中,现有方法往往不考虑动能、内能和总能之间的严格物理关系,造成的结果是,对内能方程离散不能严格保证总能守恒。

  • 标签: 流体动力学 CHAP 计算方法 控制方程 离散过程 应用
  • 简介:利用Matlab对比萨斜塔的真实落体实验进行模拟和数值计算,发现所得结果与伽利略的落体结论存在一定的差异性,并因此对亚里士多德落体定律和伽利略落体结论跟实验事实的统一性问题进行讨论。

  • 标签: 基础力学 落体差异性 MATLAB 伽利略
  • 简介:应用流体力学是钱学森提出的工程科学思想在流体力学领域中的体现,倡导从流动特征出发,建立相应的理论模型,然后运用数学方法求解得出理论结果,从而深入分析流动物理.文章以两个方向的研究实例来阐述应用流体力学的具体实践.

  • 标签: 理论建模 流动物理 应用流体力学
  • 简介:可压缩流体界面不稳定性的小扰动研究中,往往首先规定具体的状态方程形式,然后给出色散关系。这使得所给出的结果仅适用于该状态方程的具体形式,具有特殊性。由于这种特殊性,使得某些机理的讨论变得复杂,且结论相互矛盾。

  • 标签: 界面不稳定性 可压缩流体 状态方程 色散关系 小扰动
  • 简介:通过室内实验,对比研究了四种保水剂的吸水、保水性能。测试吸水倍率、吸水速率、保水能力及有效持续性等指标,采用评分法对四种保水剂进行综合评价。结果表明:保水剂的吸水倍率与所吸溶液的性质有很大关系。4种保水剂在去离子水中的吸水倍率最高,随着溶液中离子浓度的增大吸水倍率逐渐减小。保水剂颗粒大小对吸水速率有较大影响,对其他指标影响均不大;4种保水剂均具有较强的反复吸水能力。综合分析认为,4种保水剂中,吸水保水性能最优的保水剂为40保水剂,其成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。其次为3“保水剂,再次为1^#保水剂,最差的是20保水剂。

  • 标签: 保水剂 吸水倍率 吸水速率 保水能力 有效持续性
  • 简介:二维拉氏自适应流体动力学软件LAD2D,是采用建立在拉氏自适应结构和非结构网格上的有限体积格式,可以计算平面二维和柱对称二维多物质大变形弹塑性流体动力学问题。LAD2D软件系统主要由5部分组成:主控程序、数据模块、前处理模块、主体计算模块、网格模块和后处理模块。其中主体计算采用了结构网格与非结构网格联合使用的拉氏网格体系,计算格式采用了有限体积格式。网格模块包括网格生成、自适应网格加密(AMR技术)和网格重分技术,以及网格改变后物理量守恒重映技术。LAD2D软件系统由主体程序、二维网格生成程序(GRID2D)、二维自适应网格加密程序(AMR2D)、二维自适应程序(ADAPT2D)f[I-维物理量重映程序(REMAP2D)组成。

  • 标签: 自适应结构 平面二维 流体动力学 软件研制 自适应网格加密 非结构网格
  • 简介:目的:提出一种适用于全封闭冷却结构的电机热性能优化模型,设计一台600kW的高速列车用永磁牵引电机。创新点:1.通过耦合局部流体动力学模型的方法求解电机复杂冷却风道内的对流传热系数,并在全局热网络模型的框架内得到快速、准确的电机温升结果以用于结构优化;2.在冷却风道中引入栅格结构,采用热性能分析模型优化冷却结构,提升电机热性能;3.通过三维流体动力学模型计算电机局部温升最大值,并提山一种预测特定结构下电机铁损工作阈值的工程方法。方法:1.采用热网络法建立全局热网络模型(图3),并通过耦合局部流体动力学模型计算风道内的热网络参数(图4和6);2.应用田口设计法对电机风道结构进行优化,并研制样机进行验证(计算与试验结果见表5);3.假设铁损的谐波附加值与磁密值成正比,通过三维流体动力学模型计算给山端部绕组、永磁体温升值与铁损的预测曲线,并用样机试验进行验证。结论:1.采用全局热网络和局部流体动力学建模的方法可以快速、正确地计算复杂冷却结构下的电机温升分布,且优化后的冷却结构至少可以提升文中电机15%的热性能;2.本文提出的优化模型适用于全封闭风冷或者水冷等冷却结构相对独立且尚无经验公式可参考的电机热性能优化设计;3.铁损工作阈值的预测方法可以为电磁和控制系统设计提供参考。

  • 标签: 热网络模型 流体动力学 永磁电机 全封闭强制风冷
  • 简介:通过使用Hammastein积分方程和锥上的不动点定理对于一类含时间奇异性的二阶非线性Dirich.1et问题建立了三个局部存在定理.主要结论表明只要非线性项的主要部分在某些有界集合上的高度是适当的此问题具有n个正解,其中竹是一个任意的自然数.

  • 标签: 非线性常微分方程 边值问题 正解 存在性 多解性