《湍流和旋渦相互作用規律的理論和數值研究》是依託中國科學院力學研究所,由高智擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:湍流和旋渦相互作用規律的理論和數值研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:高智
- 依託單位:中國科學院力學研究所
- 批准號:19772067
- 申請代碼:A0901
- 負責人職稱:研究員
- 研究期限:1998-01-01 至 2000-12-31
- 支持經費:12(萬元)
《湍流和旋渦相互作用規律的理論和數值研究》是依託中國科學院力學研究所,由高智擔任項目負責人的面上項目。
《湍流和旋渦相互作用規律的理論和數值研究》是依託中國科學院力學研究所,由高智擔任項目負責人的面上項目。項目摘要基於大小渦相互作用為近程作用的考慮,提出流體運動大小尺度(LSS)方程組,化簡大小渦相互作用項使LSS方程組封...
湍流理論是一個有關湍流成因的理論學說,研究湍流的起因和特性的理論,包括兩類基本問題:①湍流的起因,即平滑的層流如何過渡到湍流;②充分發展的湍流的特性。起因 層流過渡為湍流的主要原因是不穩定性。在多數情況下,剪下流中的擾動會逐漸增長,使流動失去穩定性而形成湍流斑,擾動繼續增強,最後導致湍流。這一類...
劉洪偉,博士,中國科學院力學研究所副研究員,研究計算流體力學,稀薄氣體動力學,可壓縮轉捩和湍流,熱化學非平衡流動,飛行力學與控制,飛彈攻防對抗建模與仿真等。基本信息 姓 名: 劉洪偉 性 別: 男 職 稱: 副研究員 學 歷: 博士 通訊地址: 北京市北四環西路15號,中國科學院力學研究所 簡歷 2011.09 - ...
《快速畸變湍流的模式理論、數值模擬與實驗研究》是依託清華大學,由符松擔任項目負責人的重點項目。項目摘要 本課題擬開展以旋渦、邊界層及其相互干擾為特徵的快速畸變湍流數值模擬與精細實驗研究,發展滿足快速畸變理論的壓力-應變率關聯模式理論,為相關的工程套用提供理論依據和計算方法。.?.本課題在壓力-應變率關聯項...
理論研究認為,大氣湍流運動是由各種尺度的渦旋連續分布疊加而成。其中大尺度渦旋的能量來自平均運動的動量和浮力對流的能量;中間尺度的渦旋能量,則保持著從上一級大渦旋往下一級小渦旋傳送能量的關係;在渦旋尺度更小的範圍里,能量的損耗起到了主要的作用,因而湍流渦旋具有一定的最小尺度。在大氣邊界層內,可觀測...
湍流數值計算(numerical computation of turbulent flow),是指用合適的湍流模式和數值方法並運用高速電子計算機算出湍流參量的方法。它主要有兩種:平均方法和數值實驗。近年來,在這兩種方法的基礎上發展出大旋渦模擬。數值實驗 這是隨著電子計算機不斷改進而發展起來的一種方法。數值實驗完全不依賴湍流模式和物理實驗,...
在壁面紊流中,l=kxj,此處xj為距壁面的法向距離,k稱為卡門常數,當k≈0.4時,理論結果與實測資料吻合較好。1915年G.I.泰勒提出了渦旋傳遞理論,其要點是把渦量作為一個可以傳遞的星,在脈動流速的作用下,具有渦量的流體質團要運行一定距離後,其渦量才發生變化,而在這段距離lw之內渦量為常數;他所得到的...
直接數值模擬方法 直接數值模擬方法(Direct numerical simulation,DNS) 是直接用瞬態Navier-Stokes方程對湍流進行計算,理論上可以得到準確的計算結果。但是,在高雷諾數的湍流中包含尺度為10 ~ 100 μm的渦,湍流脈動的頻率常大於10 k Hz,只有在非常微小的空間格線長度和時間步長下,才能分辨出湍流中詳細的空間結構...
《托卡馬克電漿湍流和輸運的數值模擬與理論研究》是依託核工業西南物理研究院,由李繼全擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 托卡馬克電漿湍流具有高度非線性和多時空尺度,多尺度不同模式湍流的非線性相互作用對電漿整體輸運可能產生新的影響。隨著並行計算機的飛速發展,通過大型數值模擬來研究這些新穎的構想已...
功能材料減阻是一種新型的減阻方法,它是在材料學與湍流邊界層理論進一步發展的基礎上建立起來的。在研究通過改變物體表面進行減阻的過程中,前幾十年,由於對湍流邊界層認識不夠,把重點放在降低物體表面粗糙度上,從而限制了該方法的發展。壁湍流擬序結構的發現,以及對瑞流邊界層內“條帶一渦”結構擬序運動的認識...
研究方向 微重力流體力學;振動熱湍流;湍流熱對流;湍流基本理論、輸運和控制 科研項目 [1] 國家自然科學基金委員會,青年項目,無重力條件下振動驅動的熱湍流能量輸運特性研究, 2022 01至2024-12, 30萬元,在研,主持 [2] 上海市科學委員會,浦江計畫A類,微重力環境下振動驅動熱湍流的流動結構和傳熱特性研究, ...
本項目最主要的研究內容,就是把局部動力學診斷理論推廣到湍流,並套用到飛行器旋渦分離流的診斷;在診斷的基礎上探討改進構形和實施有效流動控制的可能性。其次,我們的預研發現,依靠工程計算常用的低階格式和簡單湍流模式對旋渦分離湍流的數值模擬結果非常不可靠,由此作出的診斷會產生誤導。這就迫使我們關注如何合理地...
水彈性理論,又稱流體彈性力學或水彈性力學。是研究流體和固體彈性系統相互作用的動力性質及其在工程技術和物理學中套用的理論。概述 研究流體和固體彈性系統相互作用的動力性質及其在工程技術和物理學中套用的理論,又稱流體彈性力學或水彈性力學。它和氣動彈性力學同為流體力學和彈性力學之間的交叉研究領域。1956年第九...
1956年K.威耳遜進入加州理工學院研究生院,當時大多數優秀的學生都不願意從事基本粒子的理論研究,但K.威耳遜與眾不同,反而積極參加。他主動地到通用原子能公司工作了一個多月,為羅森布魯斯(M.Rosenbluth)做電漿物理研究。他向蓋爾曼要題目來做。蓋爾曼首先建議他在弱相互作用領域內研究相互作用較強的K介子。...
套用這些理論研究了渦-聲相互作用、發展了基於渦量的數值方法、基於局部動力學的複雜流動診斷和構形最佳化設計方法;研究了定常和非定常流動控制,提出了用流向柔壁行波實現有效滑移邊界從而減阻、消除分離的原理,用展向柔壁行波實施了降低摩阻的壁湍流控制,以及旋渦的不穩定性、非線性演化與控制。提出了基於應變率張量...
60年代初將周培源教授在50年代中提出的湍流的旋渦結構理論成功地推進到非線性的高雷諾數下的均勻各向同性湍流運動。70年代以後,主要從事於空氣動力學問題的數值模擬。在70年代中,完成了我國某型運輸機機翼的亞聲速氣動載荷分布的計算。1981年~1983年在西德亞琛工學院空氣動力學研究所作訪問學者期間,研究了對發展高...
從而在國際上第一次由實驗確定了從衰變初期到後期的湍流能量衰變規律和泰勒湍流微尺度擴散規律的理論結果。他首先提出了以研究湍流的基本渦旋結構作為出發點,以某種典型旋渦作為湍流元,採用先求解後求平均的新方法,從而避免了傳統湍流理論中納維-斯托克斯方程出現不封閉性的致命弱點。根據這一想法,他與蔡樹棠先生在...
在湍流運動中,由於渦的彼此拉伸機制,使渦由大變為略小、較小、更小的各種尺寸的渦。渦的旋轉能量隨之由大渦傳遞給較小的渦,再傳給更小的渦,直到最小的那一級渦上粘性應力直接起作用把旋轉動能轉變為熱能而耗散掉。用無粘性理想流體理論研究機翼繞流時,需要運用許多理想旋渦的概念。如渦核半徑為零的集中渦...
這項工作對泰勒的觀點提出了挑戰,大大提高了格線後湍流的各種非均勻向同性理論模型的重要性,從而促進了對這些模型的深入研究。1963年至1965年在美國伊利諾伊理工學院任教期間繼續從事湍流衰減規律研究。1964年至1966年,談鎬生指導博士生D.A.李(Lee),他們在1967年發表的文章中給出了末期速度和壓力——速度相關張量...
試驗基地的各種設備在中國衛星、飛彈的研製工作中發揮了重要的作用。在流體力學的湍流基本特性研究中,莊逢甘得出了湍流耗散定律。在激波繞射、高超音速再入體熱防護理論等研究和旋渦形成的機理與控制方面取得突出成果。學術論著 根據2021年6月何梁何利基金網站顯示,莊逢甘先後發表學術論文和報告60餘篇,內容涉及空氣...
雷諾平均方程是描述湍流統計量的演化的系綜平均N-S方程。預測湍流的統計量的湍流統計理論或其他基礎研究在近期內還看不到突破的希望,受計算機水平的限制,從NS方程出發對湍流進行直接數值模擬(DNS),難以解決工程中遇到的複雜湍流問題,依靠實驗取得經驗數據,不僅耗資巨大,周期很長,而且對於某些實際工程問題,完全相似...
內區包括貼近壁面的粘性底層.其中剪應力最大,由許多小旋渦組成,向上是緩衝層,再向上直到邊界層外區是大尺寸旋渦組成的動量交換較大的湍流層.外區是從這個湍流層一直到速度與外流極相近的地方。總的說,內區占邊界層全層的20%。湍流邊界層理淪 從湍流邊界層的研究歷史來看,存在著兩種理論,它們分別發展又...
過增元長期從事熱科學與技術研究,包括微尺度流動和傳熱、微重力條件下的流動和傳熱、微光機電系統中的流動和傳熱、傳熱強化技術、換熱器和熱網最佳化技術、相變過程的分子動力學模擬等。開闢了新概念熱學的研究方向,為熱科學的基礎理論研究作出了開創新的工作。開創了場協同原理(Field Synergy)、積理論(Entransy)以及熱...
研究內燃機缸內流動 史紹熙在燃燒室內空氣運動與粒子運動的研究中,提出了粒子在旋轉氣流中的運動轉跡新方程,他通過理論和實驗研究,發展了熱混合理論,並提出了柴油機周邊混合氣形成原理。 他在直噴式柴油機壓縮過程湍流場變化規律的研究中,對壓縮過程的能量轉化進行了全面分析,並發現了在上止點附近燃燒室不同部位...
泵站進水結構中漩渦的生成和演化非常複雜。作為進水結構中特殊的水力現象,漩渦極易引發水力振動,嚴重影響機組運行安全。研究漩渦現象並探尋有效的防渦消渦的方法是大量工程實踐中提出的迫切需要解決的問題。本項目採用理論分析、時變湍流場數值模擬技術和體三維流場測試技術,研究泵站進水結構內部漩渦時空演化特性,揭示漩渦...
指一些未成熟和未發展成為專門的學科分支的項目,如體育運動中的一些空氣動力學問題的研究等。研究方法 大致可分為現場觀測、實驗室模擬和理論分析(包括數值計算)三種。目前還難於直接從納維-斯托克斯方程和相應的邊界條件、初始條件出發求解析解或數值解,困難主要在於如何建立剪下湍流(見湍流理論)的數學模型。但這種...
他在美國加州理工學院的研究生中,有中國學者錢學森、郭永懷、錢偉長,以及美藉華人學者林家翹等,他的學術思想對中國力學事業的發展起了積極的作用。他善於透過現象,抓住事物的物理本質,提煉出數學模型,樹立了現代力學中數學理論和工程實際緊密結合的學風,奠定了現代力學的基本方向。他做出了許多卓越的成果,接受過許多...
蘭金和P.H.許貢紐分別於1870年和1887年考慮了一維衝擊波(激波)前後壓力和密度的不連續變化規律。關於從層流到湍流的轉捩(或過渡),以及流動失穩問題的奠基性工作是1883年O.雷諾的管道實驗。他在實驗中指出流動的動力相似律,而在其中起關鍵作用的是一個無量綱數,即雷諾數。雷諾還開始了湍流理論的艱難研究。蘭...
17、張量分析與套用,美國Howard大學訪問研究項目,1984年-1985年.18、湍流場LDA測量偏離修正理論研究,美國Howard訪問研究項目,1986年.19、氣固有燃燒相變多噴嘴噴射兩相流,國家自然基金項目,負責物理模型與數值計算,1983年-1984年.20、 電站冷卻水系統數值模擬,中國水科院冷卻水所協作課題,項目負責人,1980年-...