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12 篇 上海大学
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作者

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6 篇 黄国富
6 篇 裴晓含
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5 篇 汪淳
5 篇 张志荣
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4 篇 吉红香
4 篇 马宁
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基于熵的油耗率相对增量理论模型的建立及分析

基于熵的油耗率相对增量理论模型的建立及分析

引用

第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：王青雷丽山东大学

本研究从高架路实测数据拟合得到的双曲型速度-密度关系式出发,引入不可逆过程热力学中的熵产率,建立了车流燃油消耗率相对增量的理论模型,得到了平稳状态下交通流速度脉动引起的油耗率相对增量与此时的 CO2相对增量的关系。分析本研究... 详细信息

本研究从高架路实测数据拟合得到的双曲型速度-密度关系式出发,引入不可逆过程热力学中的熵产率,建立了车流燃油消耗率相对增量的理论模型,得到了平稳状态下交通流速度脉动引起的油耗率相对增量与此时的 CO2相对增量的关系。分析本研究的理论模型, 得出如下结论:(1)在某一速度下,减小速度的脉动量,油耗及交通流密度会随之降低,同时伴随着通行能力的提高。(2)在速度的相对增量一定时,通过降低交通流密度可以增大交通流的平均速度。当速度增幅小于0.98km/h 时,油耗率的降幅相对较大,通行能力提高明显。当速度增幅再加大时,油耗率的降幅趋缓。

关键词：交通流熵产率油耗率 CO2排放率

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Y型加糙体绕流特性数值研究

Y型加糙体绕流特性数值研究

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：朱代臣王家生朱勇辉魏国远长江科学院河流研究所

加糙是河工模拟的关键过程之一,加糙体的绕流是其形成阻力最重要的微观过程, 研究加糙体绕流对于认识模型加糙的微观机理有着非常重要的意义。应用二维 CFD 模型对 Y 型糙体进行了平面二维绕流特性研究。研究结果表明:Y 型糙体的升阻力... 详细信息

加糙是河工模拟的关键过程之一,加糙体的绕流是其形成阻力最重要的微观过程, 研究加糙体绕流对于认识模型加糙的微观机理有着非常重要的意义。应用二维 CFD 模型对 Y 型糙体进行了平面二维绕流特性研究。研究结果表明:Y 型糙体的升阻力系数及其绕流流场, 按糙体雷诺数的大小可分为层流区、过渡区和紊流区,相应的阻力系数先线性减小,然后小幅减小再增加,在紊流区基本保持不变:糙体雷诺数小于25时糙体尾流形成两对称定常涡, 大于25后则转化为非对称非定常涡;出现非定常涡后升阻力系数都呈周期性的变化规律,涡的产生频率与升力系数的变化周期一致;尺度相当的 Y 型糙体的绕流阻力大于圆柱的绕流阻力。

关键词： Y 型加糙体数值模拟绕流涡街升阻力系数

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空间发展的湍流平板边界层的数值模拟

空间发展的湍流平板边界层的数值模拟

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：林传塔吴峰朱祚金中国科学技术大学热科学与能源工程系中国科学技术大学近代力学系

本研究描述了入口雷诺数为1200(以边界层动量厚度定义)的湍流平板边界层的直接数值模拟(DNS)。空间上发展的湍流平板边界层,其边界层厚度沿主流方向是逐渐增加的,这否定了在计算中通过采用周期性边界条件以避免计算区域过大的可行性。因... 详细信息

本研究描述了入口雷诺数为1200(以边界层动量厚度定义)的湍流平板边界层的直接数值模拟(DNS)。空间上发展的湍流平板边界层,其边界层厚度沿主流方向是逐渐增加的,这否定了在计算中通过采用周期性边界条件以避免计算区域过大的可行性。因此,如何在尽可能小的计算区域上得到真实合理的流场,就成了湍流边界层数值模拟的主要问题.本研究通过变尺度(rescaling)方法提取下游截面的速度分布作为入口边界条件,在很大程度上减小了主流方向的计算区域,同时,计算得到的湍流统计平均量也能够与现有的实验和数值模拟结果较好地吻合。

关键词：湍流平板边界层动量厚度变尺度

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高分子湍流减阻流的黏度分布研究

高分子湍流减阻流的黏度分布研究

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：吴桂芬李昌烽黄东升王瑞赵作广冯晓东江苏大学能源与动力工程学院上海华普汽车研究院

自从 Toms 发现高分子湍流减阻效应之后,众多学者也纷纷开展了对其减阻机理的研究,但是一直都没有定论。牛顿湍流添加高分子之后,流体的拉伸黏度增大,流体变成非牛顿流体-黏弹性流体,整个流体的黏度呈现一种新的分布情况。本研究在分析... 详细信息

自从 Toms 发现高分子湍流减阻效应之后,众多学者也纷纷开展了对其减阻机理的研究,但是一直都没有定论。牛顿湍流添加高分子之后,流体的拉伸黏度增大,流体变成非牛顿流体-黏弹性流体,整个流体的黏度呈现一种新的分布情况。本研究在分析高分子减阻机理的基础上,以 Maxwell 黏弹性模型为依托,推导出湍流在添加高分子之后,与牛顿流相比,它的黏粘度增大,呈现出一种以距壁面距离 y 为函数的线性分布,并且得到了相应的减阻参数。然后运用数值模拟对此线性黏度分布进行验证,发现此线性黏度分布的确能引起湍流流动阻力的降低,并能得到中等程度的减阻效果,说明这种黏度分布对于解释高分子减阻机理具有一定的合理性。

关键词：高分子湍流减阻线性黏度分布雷诺应力

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Lie对称性与KdV孤立波计算中的非线性不稳定性问题

Lie对称性与KdV孤立波计算中的非线性不稳定性问题

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：张华彦冉政上海大学上海市应用数学和力学研究所

Kruskal 和 Zabusky 提出的计算孤立子的方法在孤立子理论的发展过程中起了重要作用,但是大量的数值结果表明,即使在满足线性稳定性的参数条件下,该方法也会出现非线性不稳定性的数值现象。本研究通过孤立子数值计算中的异常,由 Kruskal... 详细信息

Kruskal 和 Zabusky 提出的计算孤立子的方法在孤立子理论的发展过程中起了重要作用,但是大量的数值结果表明,即使在满足线性稳定性的参数条件下,该方法也会出现非线性不稳定性的数值现象。本研究通过孤立子数值计算中的异常,由 Kruskal 和 Zabusky 所构造的二阶 Leap-frog 格式得出方程的线性稳定性条件,通过有限差分方法得到该格式的修正方程。运用 Lie 对称群的不变性的分析方法,求出满足 KdV 方程不变的对称群,并讨论了其修正方程以及守恒律是否保持了相应的对称性.研究指出,KdV 方程的守恒律满足了标量变换, 但其数值模拟的修正方程并不满足伽利略变换和标量变换等,也就是说,数值模拟破坏了 KdV 方程的某些物理性质。孤立波计算中的非线性不稳定性与对称性的破缺相关。

关键词： KdV 孤立波非线性不稳定性 Lie 对称性

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不可压流体中扰动源生成的波动

不可压流体中扰动源生成的波动

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：卢东强上海大学上海市应用数学和力学研究所

运用积分变换和渐近分析方法研究不可压流体中潜体生成的扰动在流体自由面或界面远场上的波动效应.运动潜体用点源或点力模拟.基于小振幅波的假设,建立了线性系统.运用积分变换法得到了波动的积分解.运用 Lighthill 的方法和广义驻相法... 详细信息

运用积分变换和渐近分析方法研究不可压流体中潜体生成的扰动在流体自由面或界面远场上的波动效应.运动潜体用点源或点力模拟.基于小振幅波的假设,建立了线性系统.运用积分变换法得到了波动的积分解.运用 Lighthill 的方法和广义驻相法,导出了相应的渐近代数解,给出了波动结构与演化的物理描述与解释.本研究首先列出广义驻相法的一般通用公式。其次,主要介绍该方法在求解匀速或静止流体内奇点诱生的重力波、毛细重力波、弯曲重力波中的应用。由此得到了新型的水波色散关系,发现了新的波系并导出相应的近似解析解,从理论上探讨了流体黏性、表面张力、表面弹性在非定常扰动生成的波动传播过程中的数学描述和物理效应.

关键词：流体粘性表面张力弹性板非定常渐近方法

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微管中去离子水流动的减阻实验研究

微管中去离子水流动的减阻实验研究

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：宋付权浙江师范大学

通过减阻剂十六烷基三甲基溴化铵对三种不同口径(75μm、50μm、25μm)的石英微圆管道内表面进行吸附处理,研究微尺度下的超纯水在其中流动的减阻效果.实验过程中,采用体积法测量压力驱动下微圆管道中去离子水的流量,比较减阻剂吸附前... 详细信息

通过减阻剂十六烷基三甲基溴化铵对三种不同口径(75μm、50μm、25μm)的石英微圆管道内表面进行吸附处理,研究微尺度下的超纯水在其中流动的减阻效果.实验过程中,采用体积法测量压力驱动下微圆管道中去离子水的流量,比较减阻剂吸附前后的流量变化.结果表明,加入减阻剂后,去离子水在微圆管道中的流量明显增大。说明在微尺度下,用表面活性剂处理微管具有明显的减阻效果,75μm、50μm、25μm的减阻效果分别为6.40%, 13.38%、11.22%.减阻原因是表面活性剂改变了固体表面的润湿性,当管壁由亲水表面转换为疏水表面,水在其中流动时,在固液界面可以产生滑移效应,从而流动阻力减小.从定性上可以初步说明:在一定尺度下,微管的内径越小,减阻效果越好.

关键词：微管微尺度减阻表面活性剂

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均匀流中圆柱横向受迫振荡数值模拟

均匀流中圆柱横向受迫振荡数值模拟

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：梁亮文万德成上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室

本研究利用 Fluent 求解器求解二维 NS 方程,同时结合动网格技术模拟圆柱运动的边界,对雷诺数为200的均匀流中不同振荡频率及不同振荡幅值情况下圆柱做横向受迫振荡的绕流场进行数值模拟。首先我们对在固定振幅比 A=0.2情况下不同频率... 详细信息

本研究利用 Fluent 求解器求解二维 NS 方程,同时结合动网格技术模拟圆柱运动的边界,对雷诺数为200的均匀流中不同振荡频率及不同振荡幅值情况下圆柱做横向受迫振荡的绕流场进行数值模拟。首先我们对在固定振幅比 A=0.2情况下不同频率比对发生频率锁定现象的影响进行研究,得到了升阻力系数时间历程曲线中的"拍击"和"锁定"特性及尾迹中涡结构变化;随后我们对频率比 F=1情况下振幅对泻涡结构变化的影响进行了分析.通过改变振幅的大小,我们发现尾流中的泻涡从"2S"形式的卡门涡街到每个振荡周期泻放一个涡对和一个单涡的"P+S"形式的变化,同时还发现相关实验中观察到的圆柱升力和位移之间相位的变化.

关键词：流固耦合动网格圆柱受迫振荡锁定

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二维多圆柱涡激运动的数值模拟

二维多圆柱涡激运动的数值模拟

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：万德成上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室

本研究利用多重网格虚拟边界有限元法(MFBM)数值模拟多圆柱涡激运动问题. MFBM 的最大优点是允许用固定的结构化网格覆盖真实物体形状却又独立于真实运动物体进行数值处理,物体可以在流体计算的固定网格中自由运动而不需要重新生成网格... 详细信息

本研究利用多重网格虚拟边界有限元法(MFBM)数值模拟多圆柱涡激运动问题. MFBM 的最大优点是允许用固定的结构化网格覆盖真实物体形状却又独立于真实运动物体进行数值处理,物体可以在流体计算的固定网格中自由运动而不需要重新生成网格,物体的形状和数量不受限制,因此特别适合多圆柱物体在流场中运动问题的数值模拟.本研究采用 MFBM 方法,对一个大圆柱捆绑四个小圆柱,在黏性流场中的受迫运动和自激运动问题进行数值模拟,并分析比较多圆柱在受迫运动和自激运动的泻涡结构特征与多圆柱运动的关系.

关键词：多重网格虚拟边界法涡激运动多圆柱黏性流动

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潜艇绕流与雷诺数对流场影响的数值模拟研究

潜艇绕流与雷诺数对流场影响的数值模拟研究

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第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会

作者：张楠沈泓萃姚惠之马丽君中国船舶科学研究中心

采用求解 RANS 方程的方法,结合5种湍流模型(k-ε、RNG k-ε、k-w、SST k-w、 RSM),对潜艇模型 SUBOFF 和潜艇模型 SubB 在不同状态下的黏性绕流进行了数值模拟.首先分析了支杆对于模型桨盘面流场的影响,计算给出了尾流场轴向速度、七... 详细信息

采用求解 RANS 方程的方法,结合5种湍流模型(k-ε、RNG k-ε、k-w、SST k-w、 RSM),对潜艇模型 SUBOFF 和潜艇模型 SubB 在不同状态下的黏性绕流进行了数值模拟.首先分析了支杆对于模型桨盘面流场的影响,计算给出了尾流场轴向速度、七阶谐波分量以及两支杆根部流线分布,从计算角度证实了两薄翼型支杆支撑、模型反装这种安装方式的合理性。其次,用5种湍流模型预报了 SUBOFF 潜艇模型两种附体状态下(裸艇体+围壳、裸艇体+尾翼) 的尾流场,也预报了 SubB 潜艇模型金附体状态下的尾流场,并与试验结果进行了对比分析, 比较了5种湍流模型的计算精度.最后,利用 CFD 方法探讨了雷诺数对 SUBOFF 潜艇绕流影响的问题.计算了 SUBOFF 潜艇在不同雷诺数下的绕流,详细分析了尾流场轴向速度波动图、轴向速度等值线云图、边界层厚度和主附体接合部涡旋结构随雷诺数的变化.

关键词：计算流体动力学潜艇流场支杆雷诺数效应

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