双进口双锥旋流管湍流流场的数值模拟

采用湍流Girimaji非线性模型对双进口双锥旋流管内部湍流流场进行数值模拟。得到了该旋流管流场不同截面上的速度矢量分布情况和压力分布图，初步揭示了旋流管内部流场的分布规律。     

液-液旋流分离管湍流流场的数值模拟

采用雷诺应力模型(RSM)对一种旋流管内部的单相流动进行了湍流数值模拟。通过数值计算得到了旋流管内部流动的速度矢量分布情况，计算结果与经典文献资料吻合，证明了模型的正确，为进一步数值模拟打下了基础。     

U形弯道中湍流对流换热的数值模拟

网格独立解是湍流对流换热数值研究的前提,而边界条件的恰当处理则是模拟结果准确性的关键。结合方形截面U形弯道中的湍流对流换热,采用SSTk-ω模型对弯道内流场和温度场进行计算,重点分析了速度场和温度场的网格独立解。同时结合第二类边界条件(热流密度条件),对比分析其两种处理方式对数值解准确性的影响。结果表明,由于不可压缩流动中速度场和温度场之间较弱的耦合关系,获得网格独立解所需的网格数目存在差别,温度场对网格密度要求更高。热流密度边界条件的两种处理方式的比较表明,Kader(1981)的代数方法在网格粗糙的情况下仍然能够较好地吻合实验值,具有更好的通用性和网格适应性。     

低压轴流风机的内部涡流特性及气动噪声

以中央空调中带导风圈的低压轴流风机为研究对象,对其内部涡流特性和气动噪声展开研究。采用大涡模拟计算了均匀进气情况下半管道式低压轴流风机的三维瞬态流场。计算结果表明叶尖涡是其内流场主要特征,叶尖涡的形成、发展和破碎对气动噪声源的分布有重要影响。提取了主要噪声源处的非定常压力脉动进行频谱分析,显示其叶片尾缘处脱落涡频率特征明显。风机的远场噪声采用LES/FW H声类比方法进行预测,结果表明低压轴流风机的气动噪声以宽频成分的紊流噪声为主,预测的声压级频谱与实验吻合得较好。     

应力腐蚀裂纹的电涡流法检测及裂纹模型

建立合理的应力腐蚀裂纹模型对于利用电涡流法定量评估裂纹大小起着至关重要的作用。通过对应力腐蚀裂纹的电涡流法检测实验信号与模拟信号的分析,研究了应力腐蚀裂纹的导电性。结果表明,讨论应力腐蚀裂纹的等效电阻比单独讨论等效宽度及等效电导率更有意义。采用应力腐蚀裂纹的分布导电性模型更有利于重建基于电涡流信号的裂纹形貌。     

人工糙管中湍流运动特性的研究——Ⅰ.时均速度分布与脉动速度

以热线风速仪测定了横肋管中时均速度、脉动速度的均方根值。横肋管的几何参数:峰高0.01～0.04,间距10～40,Re=20000～70000。实验结果给出时均速度沿径向、轴向分布,脉动强度沿径向分布,同时获得湍流能谱。分析了粗糙对这些量的影响,粗糙可使湍流强度增大40～50%,而湍流尺度则有所减小,速度分布u~+服从对数律, u~+=2.5lny~++B B值随峰高变化(式中y~+为无因次距离;B为常数)。     

泰勒原理对新课程教学设计的启示

泰勒被誉为世界教育史上的“课程理论之父”，其教育思想对课程与教学产生了深远的影响。教学设计是课程组成层次之一。依据泰勒原理和我国高中化学新课程教学实际，化学教学设计包括确定教学目标、制订评价计划、选择和组织学习内容、选择学习经验等几方面。     

顶端动脉瘤的血流动力学数值模拟切应力分析

目的:探讨顶端动脉瘤的血流动力学特点,分析动脉瘤的生长、破裂的可能机制。方法:采用计算流体力学（CFD）软件结合顶端动脉瘤的医学影像,对动脉瘤内血液流动数值模拟切应力进行分析。 结果:0~0.22 T时,血管内血流速度急剧上升到最大值;0.22~0.55 T时,从最大值急剧下降到初始值。切应力随血流速度变化,在0.22 T时动脉瘤颈部切应力值最大,0.55 T时最小,而在这两时刻,动脉瘤壁不存在切应力。 结论:切应力由血流冲击造成,其大小与血流速度变化一致。CFD数值模拟是一种反映动脉瘤血流动力学较好的方法,为动脉瘤的病理生理机制和临床治疗提供较好的帮助。     

盆地数值模拟技术

盆地模拟是实现石油地质定量化的重要途径,盆地模拟由五大模型有机组成即地史、热史、生烃史、排烃史和运移聚集史模型,盆地模拟的参数包括地质参数、热力学参数、有机地化参数.遵循"构造是主导,沉积是基础,生排是关键,保存是条件"的原则,在单因素分析和匹配关系分析的基础上对盆地模拟结果进行综合评价.     

心肌桥壁冠状动脉血液动力学数值模拟

目的 数值模拟心肌桥壁冠状动脉血液动力学,探索心肌桥壁冠状动脉近心端易发生动脉粥样硬化的血液动力学机理.方法 建立随心搏运动的局部狭窄直圆管模型模拟心肌桥壁冠状动脉形态学,管壁为薄壁线弹性体,血流遵循不可压缩牛顿流体的一维管流方程组,用Lax-Wendroff方法数值求解.结果 心肌桥壁冠状动脉血液动力学与正常冠状动脉血液动力学相比有很大差异,血流量、壁切应力和壁切应力梯度均不同.在心肌桥壁冠状动脉中,近心端壁切应力及壁切应力梯度的变化要远大于远心端.对于有两段心肌桥的情况,它们的壁切应力和壁切应力梯度变化趋势基本一致,但距心室较远的心肌桥,其壁切应力和壁切应力梯度要大于靠近心室的那段心肌桥,且随时间的变化程度也更剧烈.结论 数值模拟结果表明,心肌桥壁冠状动脉血液动力学不同于正常冠状动脉血液动力学,近心端壁切应力及壁切应力梯度的变化要远大于远心端,从而对动脉管内皮细胞产生重要影响,这可能是心肌桥壁冠状动脉近心端易发生动脉粥样硬化的血液动力学机理.     

人工糙管中流动状态转变

以压降法、压力脉动法、速度脉动法测定了横肋管中的临界雷诺数Re_C。当峰高k/d为0.01～0.06,间距s/k为7～40时,其值为850～2100。在流动稳定性理论的基础上探讨了峰高、间距及初始扰动等因素对Re_C的影响。     

一种模拟生理层流及致病紊流的流动腔系统的应用

目的运用流动腔在体外模拟出生理层流及致病紊流,从而建立体外流体模型。方法通过对传统流动腔中的硅胶膜垫片的改造,利用蠕动泵调节流量的大小从而获得不同类型的流场。通过FLUENT软件对流场进行计算分析。结果1.5 mL/min紊流组流场剪切力最大的部位是狭窄部位,为2.2 dyn/cm^2;1.5 mL/min层流组流场大部分区域剪切力为1.2 dyn/cm^2;6.0 mL/min层流组流场大部分区域剪切力为9 dyn/cm^2。结论通过调整流量及膜的形态得到了3种不同流场,并通过软件分析证明其分别为低剪切力层流、低剪切力紊流、高剪切力层流。     

屏障系统动物室单向流与乱流空气净化方式的细菌比较分析

目的探讨屏障系统动物室控制微生物污染，维持洁净的方法。方法将屏障系统动物室的乱流空气净化方式进行改进，在乱流室内增加能改变气流方式的无动力的设施，使室内气流改变为单向流动的方式。结果乱流动物室的沉降菌平均为47个，浮游菌平均为154.5个；单向气流动物室内的沉降菌平均为1.5个，浮游菌平均为7个。结论单向流优于乱流。这将为今后我国制定新的实验动物屏障系统环境标准提供技术数据。     

三维复杂血管内非牛顿血液流动数值模拟

目的:探讨三维复杂血管内的血液流动特性进行非牛顿血液流动数值模拟研究。方法:采用计算流动动力学数值方法对三维复杂血管内的血液流动特性进行了模拟计算研究,并对基于牛顿流和非牛顿流的计算结果进行了比较,并分析相关的影响。结果:在三种入流速度下,牛顿流与非牛顿流的数值计算结果比较相似,两种模型的计算结果的差别主要表现在主血管竖直段内侧及分支血管外侧处的低速区,牛顿流范围比非牛顿流的结果稍大。结论:适当的非牛顿粘性血液模型数值模拟计算结果的精度更高。     

局部狭窄血管远心端流场数值模拟和PIV测定

目的观察局部狭窄远心端的流场分布,以便探讨动脉粥样硬化好发区的流场特征。方法数值模拟局部狭窄远心端流场以及剪切应力的分布,粒子图象速度场仪(PIV)测定局部狭窄远心端流场分布。结果数值模拟结果表明局部狭窄远心端流场紊乱,有明显的涡流和二次流形成,并且形成局部的低剪切应力区域,PIV测定的结果证实局部狭窄远心端流场紊乱。结论局部狭窄远心端的流场分布及其特征有利于动脉粥样硬化病变的形成和发展。