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基于有限差分-谱方法的分数阶Burgers流体的非稳态驻点流动
1
作者 白羽 王欣 +1 位作者 张艳 刘春燕 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期458-466,共9页
研究了分数阶Burgers流体通过拉伸平板的非稳态驻点流动问题。将分数阶导数引入Burgers流体模型可以更好地模拟流动过程,但也增加了模型的复杂性和求解难度。首次运用有限差分-谱方法求解分数阶Burgers流体模型,离散格式构造简单有效。... 研究了分数阶Burgers流体通过拉伸平板的非稳态驻点流动问题。将分数阶导数引入Burgers流体模型可以更好地模拟流动过程,但也增加了模型的复杂性和求解难度。首次运用有限差分-谱方法求解分数阶Burgers流体模型,离散格式构造简单有效。采用谱方法对控制方程中的空间项进行离散,利用有限差分方法分别结合L-1和L-2算法离散控制方程中的时间项,给出了两种离散格式,并且通过构造数值算例证明了离散格式的收敛性。结果表明,在靠近平板处,速度随着分数阶导数的增加而减小,而无穷远处的流体速度呈现出相反的趋势,体现了分数阶导数的记忆特性。此外,雷诺数越小,流体的粘度越大,导致流体速度越大。由于松弛时间参数的松弛特性,靠近平板处松弛时间参数对速度分布有抑制作用,远离平板处松弛时间促进流体流动。 展开更多
关键词 非稳态 驻点流 分数阶Burgers流体 L-2算法 有限差分-谱方法
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基于二阶滑移边界的MHD在可渗透延伸壁面上的驻点流研究 被引量：1
2
作者 许晓勤 陈淑梅 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第8期880-888,共9页
研究了多孔介质中带二阶滑移边界的不可压缩MHD粘性流体在可渗透指数延伸壁面上的驻点流问题.通过相似变换将描述驻点流的控制方程转换为非线性常微分方程,并利用MATLAB的bvp5c函数求解非线性问题.分析并讨论了一、二阶滑移参数,抽吸/... 研究了多孔介质中带二阶滑移边界的不可压缩MHD粘性流体在可渗透指数延伸壁面上的驻点流问题.通过相似变换将描述驻点流的控制方程转换为非线性常微分方程,并利用MATLAB的bvp5c函数求解非线性问题.分析并讨论了一、二阶滑移参数,抽吸/喷注参数以及渗透参数对速度分布和壁面剪切力的影响.结果显示在多孔介质中当壁面延伸速度小于外界主流速度时,随着一阶滑移参数、二阶滑移参数绝对值、抽吸/喷注参数以及渗透参数的增大,速度增大,壁面剪切力减小且均为正数;而当壁面延伸速度大于外界主流速度时形成一个反边界层,速度减小,壁面剪切力绝对值也减小且均为负数;二阶滑移参数对速度剖面和壁面剪切力的影响略大于一阶滑移参数的影响,抽吸/喷注参数对速度剖面和壁面剪切力的影响明显大于渗透参数或磁场参数的影响. 展开更多
关键词 可渗透延伸壁面 二阶滑移 MHD 驻点流 边界层
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驻点流中的颗粒动力学 被引量：1
3
作者 李青 陈坚强 +1 位作者 毕林 袁先旭 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期192-200,I0004,共10页
驻点流中的颗粒动力学可见于化工管道输运、航空发动机叶片等,相应基础研究的开展是为了建立可预测的两相流模型。针对化工管道中的驻点流颗粒问题,采用颗粒解析的直接数值模拟方法,对颗粒动力学与流体动力学的耦合机理进行了研究。研... 驻点流中的颗粒动力学可见于化工管道输运、航空发动机叶片等,相应基础研究的开展是为了建立可预测的两相流模型。针对化工管道中的驻点流颗粒问题,采用颗粒解析的直接数值模拟方法,对颗粒动力学与流体动力学的耦合机理进行了研究。研究发现,单个有限尺寸中性颗粒在驻点流对称轴上的动力学非常反常:远离壁面的时候,无论颗粒的有限尺寸或惯性大小,颗粒动力学呈现示踪粒子行为;靠近壁面,示踪粒子行为不再成立。开发了可以自适应颗粒惯性并且可以反应真实物理材料特性的弹性碰撞模型。研究发现,颗粒相对携带流体的惯性是驻点流颗粒动力学的关键。加速/减速流场导致的无黏环境压力是产生反常的流体力驱动的颗粒非接触反弹现象的根本原因。 展开更多
关键词 驻点流 惯性颗粒 有限尺寸 无黏环境压力
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考虑变粘性系数的MHD驻点流解析解
4
作者 李明军 李胜男 李桂波 《沈阳师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第1期68-72,共5页
研究变粘性系数的2维MHD驻点流问题。平板被放置在大小为H0的磁场中,对Navier-Stokes方程组进行计算,其中粘性系数是温度的函数。通过物理分析得到变粘性系数的MHD驻点流动的Navier-Stokes控制方程组。通过相似变换,将控制方程组转化为... 研究变粘性系数的2维MHD驻点流问题。平板被放置在大小为H0的磁场中,对Navier-Stokes方程组进行计算,其中粘性系数是温度的函数。通过物理分析得到变粘性系数的MHD驻点流动的Navier-Stokes控制方程组。通过相似变换,将控制方程组转化为常微分方程组。数值分析了磁场效应和温度变化对壁面摩擦系数、壁面传热及流场特征等的影响,并得到了速度、磁场及温度随各参数的变化趋势。 展开更多
关键词 驻点流 MHD流 变粘性系数 相似解 打靶法
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考虑变热传导系数和粘性系数的MHD驻点流问题研究
5
作者 李胜男 《流体动力学》 2016年第4期69-81,共13页
本文研究了考虑变热传导系数和粘性系数的二维定常MHD驻点流动问题。其中热传导系数和粘性系数是温度的函数。通过相似变换,将N-S控制方程组转化为常微分方程组;再利用打靶法计算此常微分方程组的数值解。分别对不同的磁场参数、流体粘... 本文研究了考虑变热传导系数和粘性系数的二维定常MHD驻点流动问题。其中热传导系数和粘性系数是温度的函数。通过相似变换,将N-S控制方程组转化为常微分方程组;再利用打靶法计算此常微分方程组的数值解。分别对不同的磁场参数、流体粘性参数和普朗特数进行了数值计算,详细分析了磁场效应和温度变化对壁面摩擦系数、壁面传热及流场特征等的影响。 展开更多
关键词 驻点流 MHD流 相似解 变热传导系数 变粘性系数
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多孔介质中非线性延伸壁面上驻点流动的非相似解
6
作者 代宇 沈明 陈晖 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期311-316,共6页
基于不可压缩粘性流体在多孔介质中的流动,考虑孔隙率和渗透率的影响,研究多孔介质中非线性运动延伸壁面上的驻点边界层流动问题.引入无量纲变换将边界层控制方程化简,通过同伦分析方法求得方程的非相似解.再利用同伦解讨论多孔介质孔... 基于不可压缩粘性流体在多孔介质中的流动,考虑孔隙率和渗透率的影响,研究多孔介质中非线性运动延伸壁面上的驻点边界层流动问题.引入无量纲变换将边界层控制方程化简,通过同伦分析方法求得方程的非相似解.再利用同伦解讨论多孔介质孔隙率、渗透率以及非线性参数等重要参数对流体速度分布和表面摩擦力的影响.结果显示:多孔介质中孔隙率参数和非线性参数对达西速度剖面的影响作用大于渗透参数的影响. 展开更多
关键词 驻点流 多孔介质 同伦分析法
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基于COMSOL PDE仿真的垂直板驻点混合对流与传热
7
作者 许晓勤 陈淑梅 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期262-267,共6页
研究了不可压缩粘性流体在垂直指数延伸壁面上的边界层流动与传热问题．通过相似变换将边界层控制方程转换为非线性常微分方程，并利用COMSOL软件的PDE（偏微分方程）模块进行仿真求解．讨论顺流和逆流时浮力参数λ和Prandtl数Pr对流体... 研究了不可压缩粘性流体在垂直指数延伸壁面上的边界层流动与传热问题．通过相似变换将边界层控制方程转换为非线性常微分方程，并利用COMSOL软件的PDE（偏微分方程）模块进行仿真求解．讨论顺流和逆流时浮力参数λ和Prandtl数Pr对流体流动和传热特性的影响．结果显示：顺流时，表面摩擦系数和Nusselt数均随浮力参数λ的增大而增大；随着Pr数增大，Nusselt数增大而表面摩擦系数减小．逆流时，表面摩擦系数和Nusselt数均随浮力参数λ的增大而减小，随Pr增大而增大． 展开更多
关键词 驻点流 垂直板 传热 边界层 COMSOL
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垂直指数延伸板驻点混合对流与传热研究
8
作者 许晓勤 陈淑梅 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第6期807-812,共6页
研究不可压缩粘性流体在垂直指数延伸壁面上的二维驻点混合对流与传热问题,借助相似变换将边界层控制方程转换为非线性常微分方程,通过打靶法对其进行数值计算,用图表详细分析顺流和逆流时浮力参数λ和Prandtl数Pr对流体流动和传热特性... 研究不可压缩粘性流体在垂直指数延伸壁面上的二维驻点混合对流与传热问题,借助相似变换将边界层控制方程转换为非线性常微分方程,通过打靶法对其进行数值计算,用图表详细分析顺流和逆流时浮力参数λ和Prandtl数Pr对流体流动和传热特性的影响.结果显示:顺流时,表面摩擦系数和Nusselt数均随浮力参数λ的增大而增大;随着Pr数增大,Nusselt数增大而表面摩擦系数减小.逆流时,表面摩擦系数和Nusselt数均随浮力参数λ的增大而减小,随Pr增大而增大. 展开更多
关键词 垂直指数延伸板 驻点流 混合对流 传热 边界层
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惯性颗粒在非均匀加速流中的输运问题 被引量：2
9
作者 李青 涂国华 +3 位作者 余钊圣 林昭武 李婷婷 袁先旭 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期168-184,共17页
基于新型碳基颗粒增强或碳基纤维材料的再入体热烧蚀问题对飞行器的气动力/热性能影响机制尚不明确。初步研究不考虑化学反应和气体引射效应,把热烧蚀问题中的颗粒剥离问题模化为驻点流中的离散颗粒启动问题。由于高速气流在驻点温度达... 基于新型碳基颗粒增强或碳基纤维材料的再入体热烧蚀问题对飞行器的气动力/热性能影响机制尚不明确。初步研究不考虑化学反应和气体引射效应,把热烧蚀问题中的颗粒剥离问题模化为驻点流中的离散颗粒启动问题。由于高速气流在驻点温度达上万度量级,局部马赫数接近于0,研究近似假设靠近壁面的流体动力学为不可压缩的,并使用不可压缩颗粒解析的直接数值模拟方法(PR-DNS)研究一个惯性颗粒在平面挤压流和壁面驻点流中的动力学,从而揭示在驻点流中的颗粒输运机制。研究发现颗粒在壁面驻点流中的输运机制是水平输运,几乎没有垂直输运,与平行剪切颗粒床输运非常不同,这是驻点流特有的垂直向下挤压作用导致的。 展开更多
关键词 挤压流 壁面驻点流 颗粒输运机制 惯性颗粒 颗粒解析的直接数值模拟
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二维斜入射定常驻点流解析解——干扰剪切流动理论的一个应用 被引量：2
10
作者 李桂波 高智 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第B12期83-86,共4页
首先证实二维斜入射驻点流为干扰剪切流（ISF），导出该ISF控制方程组，并求得该斜入射驻点ISF的解析解，它与完全NS方程组得到的精确解完全一致，对此作了相关物理分析，为CFD可信度验证的精确解比较方法提供了一个典型的局部区域流动... 首先证实二维斜入射驻点流为干扰剪切流（ISF），导出该ISF控制方程组，并求得该斜入射驻点ISF的解析解，它与完全NS方程组得到的精确解完全一致，对此作了相关物理分析，为CFD可信度验证的精确解比较方法提供了一个典型的局部区域流动模型，并为该流动模型的数值求解提供了有效的途径。 展开更多
关键词 Navier—Stokes方程组 干扰剪切流动 斜人射驻点流 精确解
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