计算流体技术及应用

来源 :中国科学(E辑:技术科学) | 被引量 : 7次 | 上传用户:hsqcn
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从工程应用的角度,总结了近年来作者及其研究群体在计算流体技术研究中取得的成果,包括软件集成技术、网格技术、加速收敛技术、非定常流动计算技术等.文中列出了这些成果在多种复杂流场的数值模拟中成功应用的例子,包括飞机、直升机、风力机以及流动主动控制等方面.
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用分子动力学方法模拟室温下不同浓度的聚甲基乙烯基醚/水体系的微观溶剂化结构.得到的径向分布函数和氢键给体和受体距离分布表明,聚合物与水形成的氢键比水之间形成的氢键短约0.005nm.准氢键C—H…O的数目是范德华作用对的7.2%.我们发现,在各浓度下,水分子并不能均匀地分布在聚合物结构单元上,即使在很稀的溶液(3.3%,质量分数)中,仍然有10%左右的醚氧没有和水分子形成氢键.这说明在溶液中,不但
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本文利用交替三线性分解(ATLD)和新提出的交替归一加权残差(ANWE)两种二阶校正算法分别对三维激发发射荧光光谱数据进行解析,实现了对桔子中的噻苯咪唑直接快速的定量测定.当选取分析体系的组分数为2时,ATLD和AWNE获得的平均回收率分别为(99.7±3.3)%和(103.5±4.1)%.另外,还用椭圆置信区间测试(EJCR)和品质因子,如灵敏度(SEN)、选择性(SEL)和检测下限(LOD)评
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美国宇航局于1999年底发射的多角度辐射成像光谱仪(MISR)采用了独特的多角度观测设计,将9台相机沿卫星航迹方向按照固定角度排列并同时采集反射光.这种设计使其具备了当前其他星载气溶胶遥感设备不具备的在陆地和海洋上空反演包括气溶胶浓度、形状以及组分的多种特性的能力.由于对细颗粒物非常敏感,MISR为研究区域颗粒物空气质量的时空分布特性提供了新的数据来源.首先简要介绍MISR设备、它的气溶胶反演算法
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通过对太湖流域的东、西沉积岩芯中汞(Hg)等金属元素的分析,研究了Hg的富集特征;在精确定年的基础上,计算了近百年来Hg的累积通量、人类活动导致的增量及累积通量变化,揭示了人类活动与降水等自然因素对东氿、西氿沉积物中Hg含量变化的贡献量.结果表明,近百年来,东氿、西氿沉积物中Hg浓度呈持续上升趋势,人为贡献量占到沉积物中Hg浓度的2/3左右.20世纪早期,沉积物中Hg浓度的增加主要与邻近地区城市发
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采用反向微乳液法,通过调节微乳液体系中表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)的浓度,制备了粒径范围在10~200nm的Ag纳米粒子.XRD和TEM对不同粒径的纳米粒子进行表征.以这些不同粒径的Ag纳米粒子作为各向同性导电胶的导电填料,发现对于不同粒径的Ag粒子填料,导电胶电阻率的阈值填充量是不同的.当填料粒径为50nm时,导电胶出现的最小阈值填充量为63wt%,理论计算结果与这一实验结果符合得
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逆问题通常分为两大类:优化设计和参数识辨.在讨论数学物理逆问题的参数识辨前,测量点的数目和位置的选取是对大量数据的分析和评估中两大至关重要的问题.针对参数识辨中的这两大问题,应用贝叶斯理论,首次将信息熵引入到测量信息的描述中,提出了描述测量点的数目和位置对重构精度影响的数学方法和手段.最后通过具体的计算实例说明了该方法的有效性.
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基于耦合模式方程,描述了单个孤子和复合孤子的特性.结合仿真指出3个主要参数无因次群速度、归一化频率和光栅强度对形成的孤子特性的影响.提出新型的光栅复用的并联与串联设计,并联光栅可以产生线性叠加复合孤子,串联光栅产生非线性叠加复合孤子,并得到两个通用表达式.从理论上证明复合光栅孤子作为光通信信号具有优越性和灵活性.
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研制了一台小型蒸汽压缩式制冷装置的样机,该装置可用于大量的微气候控制应用中,包括个人便携式制冷和分布式空调等.制冷装置尺寸:260mm×250mm×120mm,重2.85kg.对装置的匹配及运行特性进行了实验研究,得到了与压缩机相匹配的电机和传动比以及装置的最佳毛细管尺寸和最佳充注量.实验结果表明,在40℃环境下该装置可以产生300W的制冷量,COPc(装置制冷性能系数)可以达到2.0以上.
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通过在马弗炉内对典型城市生活垃圾进行干燥实验,分别获得了其在炉内的干燥特性曲线.实验结果显示,在马弗炉内低温区干燥温度对垃圾干燥过程的影响较大,而高温区则对其影响较小;在同一干燥温度下,随着物料厚度的增加,干燥时间近似呈指数形式增加;随着马弗炉内干燥温度的增加和物料厚度的减少,对应最大速率时的含湿量随之减小.基于一级反应的动力学分析可以得到干燥动力学参数(表观活化能Ea和指前因子A).
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对具有中等雷诺数Re=5000的三维湍流转捩射流中的拟序结构进行了直接数值模拟,并把流场统计结果跟相关的实验数据进行对比,以验证数值算法的可靠性.其中对控制方程组的空间离散采用有限容积方法,时间积分采用低存储的、三阶精度的Runge-Kutta积分格式.重点研究了三维拟序涡结构的空间演化过程及其相互作用,发现三维展向涡的演化模式与二维射流中的相似.展向涡结构受到三维不稳定性的影响,从而会诱发流向和
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