地下水流并行有限层方法及同伦反演研究

根据有限层求解格式存在的解耦性,实现了地下水三维流问题的高效并行化计算。在此基础上,结合非线性同伦方法,提出了地下水参数反演分析的并行同伦算法,利用MATLAB编译了相应的正反演计算程序。与已有解析解和有限差分解的对比以及数值算例,验证了并行化正反演方法及程序的正确性,探讨了并行算法的计算效率。研究表明,并行方法可以有效提高计算速度,较串行方法具有明显优势,同时同伦反演方法具有大范围收敛的特点,不依赖于参数值的初始选取。     

平面二维水沙模型的特征有限元数值模拟

1引言水流泥沙数学模型是定量预测水沙运动及河床演变的重要手段,常用于模拟三角洲的形成与发展、淤积区的扩展、淤泥和泥沙输运和沉积而引起的河道的变迁等水利水沙问题.这一模型的数值研究已引起了水动力学工程师们的极大关注,对此问题的细致的研     

二维非饱和水流的全离散广义差分格式分析及其数值模拟

建立二维非饱和水流问题的全离散广义差分格式,讨论了全离散广义差分解的存在唯一性,并给出最优误差估计的证明．最后给出数值算例,验证方法的有效性.     

Multi-Scale Time Asymmetry for Detecting the Breakage of Slug Flow Structure

Gas-liquid two-phase slug exist in numerous industrial flow phenomena widely processes and practical applications. Furthermore, heat and mass transfer rates, pressure prediction and momentum loss greatly depend on the slug flow structure. Hence, the study of slug flow has attracted considerable research inter- est. Meanwhile, uncovering the dynamic behaviors and flow structure of slug flow has also become a sig- nificant problem, especially for the measurement of two-phase flow parameters.     

Experimental Study on Transitional Flow in a Circular Microtube

We investigate the characteristics of the transition from laminar to turbulent flow in the microtube with a diameter of 310μm. The microscopic particle image velocimetry is used to measure the water flow at Re =1600-2500 in the microtube. It is found that the flow transition occurs at Re=1600-1900, and the streamwise streaks and vortices appear in the transitional flow fields. These experimental observations provide a validation for the theoretical prediction of unstable travelling waves in pipe flow.     

非均匀水流水域波浪的传播变形

将两个不同的、考虑波流相互作用和能量耗散项的、依赖时间变化的双曲型缓坡方程分别化 为一组等价的控制方程组，具体分析了底摩阻项对相对频率和波数矢的影响，从而选择了合 适的数学模型. 将所选择的缓坡方程化为依赖时间变化的抛物型方程，并用ADI法进 行数值求解，建立了缓变水深水域非均匀水流中波浪传播的数值模拟模型. 通过和波流共线 的解析解的比较，说明数值解和解析解相一致. 结合Arthur(1950)水流这一经典算例，定 量地讨论了考虑联合折射-绕射作用后的波数和仅考虑折射作用的波数的差别及其对波高分 布的影响. 在基本同样的条件下, 本文的数值解与他人的计算结果一致.     

非均匀水流中非线性波传播的数值模拟

以一种考虑波流相互作用的新型{Boussinesq}型方程为控制方程组， 采用五阶{Runge}-{Kutta}-{England}格式离散时间积分，采用七点 差分格式离散空间导数，并通过采用恰当的出流边界条件，从而建立了非均匀水流中非线性 波传播的数值模拟模型. 通过对均匀水流与水深水域内和潜堤地形上存在弱流或强流时波浪 传播的数值模拟，说明模型能有效地反映水流对波浪传播的影响.     

气泡-水流两相流的激光多普勒法测量

为区分激光多普勒稀态两相流动测量中出现的流体相信号和颗粒(气泡、液滴)相信号,本文提出可见度和基座的复合判别法,并设计了专用的信号预处理器,此预处理器能将原始多普勒信号分为两路,分别代表两相,并可用计数型信号处理器测量每路的速度及其它统计量。使用本方案对矩形管道內低速气泡-水两相流的实验和测量表明,对两相的区分和测量是成功的。文中给出了两相速度、湍流度和气泡滑移速度的测量结果。     

明渠梯形断面临界水深的近似计算公式

本文用摄动法求得了明渠梯形断面临界水深的近似计算公式,其理论较文献[1]严密.     

坠落物产生的射流

高能物理学家很快就能研究LHC的射流了，而荷兰屯特大学和西班牙塞维利亚大学的盖克尔（Stephan Gekle）和同事则在研究另一种射流——物体落入水中时溅射出的水流。主要因物体坠入水中后产生的空气腔崩溃，水在填补空气腔空间时向外、向上溅射。