环境风洞浓度场测量系统的检验试验

为了检验环境风洞浓度场测量系统的可行性和可靠性,以及对所设计的环境风洞浓度场测量系统的误差进行分析和研究,本文发展了一种通过定量加浓的方法来检验该测量系统。检验试验是在水中加入标准粒子,利用加入粒子的浓度不同来进行测量。试验结果表明对于所提出的基于数字图像的相对浓度场测量方法正确,设计的浓度场测量系统可行、合理.     

非线性系统随机过程对初始条件的敏感性

将作者所提出的基于混沌展开的动态自适应小波随机数值模拟方法进一步发展应用于对非线性随机对流-扩散Burgers方程的数值分析。不仅进一步显示了其各求解分量拥有独立的自适应小波网格特点,同时也为随机系统对干扰的敏感性分析:敏感区及其随时间的演变,提供了一个直接可应用的有效方法。数值实验的结果进一步验证了非线性系统对初始条件的敏感性,并初步揭示了输入扰动向高梯度区演变的规律。     

非定常对流扩散方程的高精度多重网格方法

由已有的求解定常对流扩散方程的高阶紧致差分格式出发,直接推导出了数值求解非定常对流扩散方程的一种高阶隐式紧致差分格式,其时间为二阶精度,空间为四阶精度,并且是无条件稳定的。为了加快传统迭代法在求解隐格式时在每一个时间步上的迭代收敛速度,采用了多重网格加速技术。数值实验结果验证了本文方法的高阶精度、高效性及高稳定性。     

三维定常问题的高阶紧致差分格式向非定常问题的推广

将已经建立的求解三维定常对流扩散方程的高阶紧致差分格式直接推广到三维非定常对流扩散方程的数值求解,时间导数项利用二阶向后欧拉差分公式,所得到的高阶隐式紧致差分格式时间为二阶精度,空间为四阶精度,并且是无条件稳定的.数值实验结果验证了本文方法的精确性和稳健性.     

任意非正交曲线座标S_1流面计算方法与矩阵解计算机程序

本文基于文献[1]中所推导的任意非正交曲线座标下叶轮机械三元流动气动热力学基本方程,提出了S_1流面一种座标选择下的具体计算方法,并编排了它的矩阵解计算机程序。文中采用流函数Ψ,所得的主要方程为流函数Ψ的二阶拟线性偏微分方程。除了密度项外,流函数Ψ的各阶导数等项都置于方程左端,这样减少了迭代的次数,加快了收敛的速度,在不可压缩流体情况下可以一次求介。用三点数值微分组成中心九点的差分格式以使其离散化。所得线性代数方程组用矩阵[L][U]分介法求解。由于系数矩阵为一带状的稀疏矩阵,故考虑其存贮时,提出了增设虚点法,减少了非另元素带的宽度,缩少了几乎一半的内存量。使得目前国内各单位广泛使用的内存量为32k～64k单位的计算机就能用来解这类问题。由流函数Ψ求解密度ρ时采用了密度表内存插值的方法,加快了计算速度。本文对迭代过程中松弛因子也进行了讨论,提出了初步意见。最后,并对两个叶型进行了计算以考核程序。计算结果同试验结果及理论解析解是一致的。本程序可以提供压气机及透平叶型亚声速流动的计算。     

三维对流扩散方程的高精度全隐式多重网格方法

提出了数值求解三维非定常变系数对流扩散方程的一种高精度全隐紧致差分格式,该格式在空间上具有四阶精度,时间具有二阶精度。为了克服传统迭代法在每一个时间步上迭代求解隐格式时收敛速度慢的缺点,采用多重网格加速技术,建立了适用于本文高精度全隐紧致格式的多重网格算法,从而大大加快了迭代收敛速度。数值实验结果验证了本文方法的精确性、稳定性和对高网格雷诺数问题的强适应性。     

任意翘曲S_1流面上气流通过转动叶栅与静止叶栅流场的统一计算

将通过转动叶栅的定常的相对流动和通过静止叶栅的定常的绝对流动相连接,作为统一流场求解.这样在实际的压气机和透平的计算中与S,配合,可以组成多排叶片的同时统一计算,得出多排叶片的准三元和全三元分析计算与设计. 在计算中,采用了广义的Kutta-Jukowsky条件.对最后一排叶片的出气角,中间叶栅的流函数值进行调整.实际计算表明,这种调整是敏感和有效的.计算结果表明:相对于不定常计算,计算比较简单,可供工程使用.     

模拟冷却水中不锈钢的自钝化及硫离子的影响

通过对316＃不锈钢/模拟冷却水体系电化学阻抗谱(EIS)的测定和拟合，确定了合适的模型.根据此模型，膜电阻R2在电极浸泡过程中增大， 反映膜电容的Y02值则不断减小，显示钝化膜的增厚和致密.模拟冷却水中硫离子的加入使R2迅速降低.Mott-Schottky图测定显示，在模拟冷却水中浸泡65天的不锈钢钝化膜的施主密度ND和受主密度NA分别为1.47×1020和2.20×1020 cm－3，加入9 mg•L－1硫离子1 h后， ND和NA分别上升到4.52×1020和7.02×1020 cm－3.极化曲线测定表明9 mg•L－1硫离子使不锈钢钝态电流增大了近一倍.     

非定常NS/Boussinesq方程的高精度多重网格方法

提出了一种求解二维非定常不可压Navier—Stokes/Boussinesq方程的高精度全隐式紧致差分格式,为了提高隐格式的求解效率,在每一个时间步上,采用多重网格的全近似格式(FAS)加速其迭代收敛过程,其主要特点是既适于线性问题的求解又适用于非线性问题的求解。作为方法精确性和可靠性的验证,对方腔内部的自然对流问题进行了数值模拟。取Pr=0.71,在最大网格等分数为128×128网格上,Ra数最大算到107,所得结果与已有文献结果吻合的很好。     

瞬态积分浓度场的测量研究

根据污染扩散烟雾粒子的成像理论、粒子光散射原理和数字图像技术,建立了烟雾粒子非定常瞬态积分浓度与 其散射图像强度之间的数学关系,通过烟雾粒子散射图像强度的数字化分析和处理来定量测量非定常瞬态污染扩散相对 瞬态积分浓度场。并利用该方法对烟雾扩散的非定常瞬态积分浓度场进行了实际测量。