同轴旋转圆台论文-李雪,李秋姝

同轴旋转圆台论文-李雪,李秋姝

导读:本文包含了同轴旋转圆台论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:同轴旋转圆台,倾斜角,稳定性边界

同轴旋转圆台论文文献综述

李雪,李秋姝[1](2018)在《同轴旋转圆台间流场稳定性的数值研究》一文中研究指出给出了两同轴旋转圆台间流动的稳定性分区.数值模拟的结果显示,在内外圆台的平均半径分别和内外圆柱的半径相同的情况下,圆台间的流动比圆柱间的流动更容易失稳.除此之外,通过对不同倾斜角进行数值模拟发现,倾斜角越小,圆台间的流动越容易失稳.(本文来源于《数学的实践与认识》期刊2018年19期)

曾华轮[2](2018)在《同轴旋转圆台间流体流动的实验研究》一文中研究指出同轴旋转圆台是对于经典同轴旋转圆柱问题的扩展研究。由于同轴旋转圆台离心力随着半径变化,使得其环隙内流场具有复杂的叁维性。本文采用染色液显示实验和PIV粒子图像测试实验对同轴旋转圆台间流体流动进行定性与定量分析,探讨在正置圆台和倒置圆台两种装置下,不同内筒转速和间隙宽度对环隙内流体流动的影响,对同轴旋转圆台环隙内流体的螺旋涡周期性变化规律、速度和涡量变化、螺旋涡涡心运动周期、时均流场分布和雷诺应力的分布等进行深入分析研究。实验结果表明:正置圆台与倒置圆台的螺旋涡周期性变化规律不一样,正置圆台环隙内反涡占据主导,首涡位置固定不变,第二个涡会发生周期性变化,在其下方随着周期往复会不断产生新涡对,而后环隙内的涡对都会逐渐向上运动;而倒置圆台环隙内正涡占据主导,由首涡发生周期性变化,在其上方随着周期往复会不断产生新涡对,涡对会逐渐向下运动。正置圆台与倒置圆台在径向速度和涡量分布、涡运动周期时间变化规律和雷诺应力分布存在相似点。其间隙内流体的径向速度和涡量随着高度呈现规律性地正负交替变化,径向速度正负交替变化便在环隙内形成正反交替的涡对,径向速度为零则对应着涡量的极值点,同时涡量为零也对应于径向速度的极值点。当间隙宽度不变时,随着内筒转速增大,环隙内涡运动的总周期时间会减小,环隙内涡数量基本保持不变。当内筒转速不变时,随着间隙宽度增大,环隙内涡运动的总周期时间都会增大,环隙内涡数量相应减小。在不同间隙宽度和间隙宽度下,雷诺应力都以雷诺径向正应力为主。雷诺径向正应力主要集中在环隙中间位置,雷诺轴向正应力则是主要分布于环隙靠近两边壁面位置。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-05-01)

鲍锋,曾华轮,邹赫,刘锦生,刘志荣[3](2018)在《同轴旋转圆台环隙流动机制及实验研究》一文中研究指出同轴旋转圆台环隙内流体的流动是基于经典的两同轴旋转圆柱环隙内泰勒库特流的一种扩展研究。通过流动显示实验和PIV粒子图像测速技术对圆台环隙的内部流场进行可视化和定量化的研究,分析涡运动的周期性规律,探究圆台环隙内雷诺应力分布和水位高度对流场的影响。研究表明,随着时间的发展,涡列周期性明显且整体在下移,当脉冲数为100脉冲/s时,环隙内形成均匀分布的正反交替的涡;当脉冲数为200~500脉冲/s时,存在快慢交替的分裂周期;在3种水位高度下也都存在明显周期性分裂,只是周期时间和涡的个数不同;平均流场存在上凸型外向流和下凹型内向流2种流态,流态的差异是离心力与静压力双重作用的强弱变化所致;雷诺应力分布中,径向正应力占主导,并主要集中在环隙中部。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2018年08期)

邹赫[4](2017)在《同轴旋转圆台环隙流动的实验研究》一文中研究指出本论文研究两同轴旋转圆台环隙的流动,是基于经典的两同轴旋转圆柱环隙内泰勒库特流的一种扩展研究。随着转速增加,环隙内层流失稳形成各种形态的泰勒涡,最后发展到湍流。该过程对于研究湍流有重要学术意义,并且可广泛应用于高效能的工业掺混等设备。圆台半径变化,环隙内流动具有较强的叁维性,流动现象十分复杂,公开所见研究较少。本文通过流动显示实验和粒子图像测速技术对内部流场进行可视化、定量化的研究,分析涡运动的周期性规律,探究不同因素对流场的影响,包括转速、水位、上方自由液面和无滑移端面等。本文发现了宽环隙(d=16.5mm)和前人研究的窄环隙(d<=10mm)流场的区别。宽环隙内的螺旋涡同一种工况下可以是单螺旋结构或多螺旋结构,与窄环隙的涡管始终呈单螺旋结构不同。宽环隙时,随着转速提高,螺旋涡转速与内筒转速的比值递减,螺旋涡跟随性降低,这也与窄环隙时比值基本恒定不同。最重要的是在动力机制上,发现除了离心力还有静压力起主导性作用。分析认为时均流场有两种不同流态的原因是:离心力和静压力方向相反,向外的离心力主导时是上凸型外向流,向内的静压力主导时是下凹型内向流,离心力和静压力的作用效果都是能产生正涡,外观并无差异,但根据时均流场大部分属于下凹型内向流,以及计算得静压力大于离心力,说明静压力更能起到主导作用。雷诺径向正应力和切应力主要集中在环隙径向中部,轴向切应力则主要集中在内外壁面附近。径向正应力占了主要部分。大尺度涡对雷诺应力贡献很大,而湍流中的小尺度涡贡献小,螺旋涡转变为湍流涡的前夕是雷诺应力的一个峰值。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-05-01)

李华鹏[5](2014)在《非平行间隙同轴旋转圆台间流体流动的数值模拟和理论分析》一文中研究指出泰勒-库特流是指两无限长同轴旋转圆柱间的流体的流动。流体由层流转变为湍流的过程及相关性质是泰勒-库特流的重要研究对象。对于同轴旋转圆台间流体的流动,已有很多学者通过实验和数值模拟的方法进行了研究,不过大多数成果都是基于内外圆台间隙是平行的情形,对非平行间隙内流体的流动却没受到应有的关注。本文的研究主要基于非平行间隙情形。首先给出了柱坐标下的数学模型及相应的边界条件。内外圆台壁面和地平面夹角称为内倾角和外倾角,两倾角不相等使得间隙不平行。本文根据外倾角变化通过计算流体力学软件Fluent软件对间隙内的流场进行数值模拟,并将结果与平行情形对比来分析非平行间隙内流场的性质。接着本文分别将间隙非平行情形和平行情形做了对比,就内外圆台间隙出现第一个泰勒涡、第一对泰勒涡和充满泰勒涡时的临界雷诺数进行分析比较。结果显示,当间隙顶部变大时,间隙内流场更易失稳至出现泰勒涡。最后,本文分析了非平行间隙对流动的影响,通过定义雷诺数对非平行间隙出现第一个泰勒涡和充满泰勒涡时需要的临界雷诺数进行了估计。本文以平行间隙情形为基础给出相应的临界雷诺数估计范围,结果与数值模拟吻合。(本文来源于《北京化工大学》期刊2014-05-29)

陈亚洲,王子贤,许兰喜,施小丁[6](2012)在《同轴旋转圆台间不可压缩流体的轴对称解》一文中研究指出研究了在同轴旋转圆台间不可压缩流体的轴对称解,通过构造微分算子和能量估计方法,证明了该问题的轴对称解的存在唯一性。(本文来源于《北京化工大学学报(自然科学版)》期刊2012年04期)

张艺晓[7](2012)在《同轴旋转圆台间流体流动的动力学研究》一文中研究指出两无限长同轴旋转圆柱间的流体流动称为Taylor-Couette流(简写为TC流)。Taylor涡的产生以及层流转变为湍流的过程是TC流的重要研究对象。而对于两同轴旋转圆台(Conical Cylinders)之间流体的流动(简写为CC流),也已有很多学者对其Taylor涡的形成以及流体状态的转变进行了研究。不过大多数成果是通过实验室观察和数值模拟的方法给出,并未从理论上给出较为准确的估计。本文首先将CC流装置内流体流动满足的N-S方程化为柱坐标下的形式,然后进行无量纲化分析,通过适当的参数选取,分别得到了只有内圆台旋转和内、外圆台同时旋转的无量纲化N-S方程,并分别给出了相关的雷诺数。这样不仅简化了方程,而且将圆台间隙、内外圆台半径、内外圆台旋转角速度等多维数的量统一到一个一维的雷诺数中,使得随后的理论研究和数值模拟更加方便易行。随后本文通过改变上述定义的雷诺数,对上壁随内圆台一起旋转的同轴旋转圆台间流体的流动进行了数值模拟和理论分析,从而研究了上壁旋转边界的作用。从理论上分析了第一个Taylor涡产生的雷诺数范围,与数值模拟达到了很好的吻合;与上壁静止情形进行了压力、速度的对比;通过对同轴旋转圆台装置内充满Taylor涡的个数统计,研究了不同间隙对Taylor涡的影响。最后,通过数值模拟将内圆台旋转与外圆台旋转两种情形进行了对比,分别从压力、速度、剪应力等方面研究了内圆台是较不稳定的情形。(本文来源于《北京化工大学》期刊2012-05-31)

文普[8](2010)在《同轴旋转圆台间流体流动的理论研究和数值模拟》一文中研究指出两同轴旋转圆柱间流体的流动称为泰勒-库特流,柱坐标系下泰勒-库特流存在形如u=uφ(r)eφ,p=p(r)的定态解。对于两同轴旋转圆台的情形,已经有几位学者通过数值模拟和实验的方法进行了大量的研究,但大多数成果都是关于从层流过渡到泰勒涡和湍流,而对于是否存在定态解,还没有相关论文从理论上给出推导证明。文中应用反证法,证明了两同轴旋转圆台间流体的速度和压力不存在形如u=ur(r)er+uφ(r)eφ+uz(r)ez,p=p(r)这种更一般的一维形式的定态解。同时在窄缝的条件下忽略圆台上下两端边界的影响,采用数值模拟方法并统计出沿z轴截面上的平均压力p是与z有关的函数,也验证了这种一维形式的解的不存在性。随后本文继续应用反证法,证明了不管内外圆台以何角速度旋转,都不存在形如u=ur(r,z)er+uφ(r,z)eφ和u=uφ(r,z)eφ+uz(r,z)ez且p=p(r,z)这种二维形式的定态解。紧接着在窄缝的条件下忽略圆台上下两端边界的影响,保持内圆台旋转,外圆台静止,采用数值模拟方法统计出流体的动能随时间几乎不变,推断出圆台中存在定态解;然后从流场的流线图中发现该定态解必定是叁维的,从而验证了圆台中存在叁维形式的定态解。最后在边界条件为固壁且保持只有内圆台旋转的情况下,采用数值模拟方法研究了同轴旋转圆台间涡的形成过程以及压力和速度的极值分布。(本文来源于《北京化工大学》期刊2010-05-26)

文普,许兰喜[9](2009)在《同轴旋转圆台间定态解的不存在性》一文中研究指出柱坐标系下Taylor-Couette流存在形如u=uφ(r)eφ,p=p(r)的定态解。对于两无限长同轴旋转圆台的情形,应用反证法证明了不存在形如u=ur(r)er+uφ(r)eφ+uz(r)ez,p=p(r)这种更一般的定态解。随后在窄缝的条件下忽略圆台上下两端边界的影响,采用数值模拟方法并统计出沿z轴切面上的平均压力p是与z有关的函数,从而验证了这种解的不存在性。(本文来源于《北京化工大学学报(自然科学版)》期刊2009年03期)

徐小飞,许兰喜[10](2008)在《两同轴旋转圆台之间不可压缩流体的数值模拟》一文中研究指出本文主要研究了两同轴旋转圆台(外圆台固定)间流体的流动性质。结果表明:出口附近的流体在旋转开始后要向圆台上部回流,形成了一个压力和速度极大的涡流区域。该区域约位于z/h=0.05~0.30,并随着转速的增加而向圆台顶部移动。当转速较小时,流体速度沿径向呈线性关系;当转速较大时,线性关系变为近似二次函数的关系。随着圆台倾角变小,流动越来越容易失稳。最后通过与Taylor-Couette流进行的比较,发现圆台绕流更容易失稳。(本文来源于《北京化工大学学报(自然科学版)》期刊2008年01期)

同轴旋转圆台论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

同轴旋转圆台是对于经典同轴旋转圆柱问题的扩展研究。由于同轴旋转圆台离心力随着半径变化,使得其环隙内流场具有复杂的叁维性。本文采用染色液显示实验和PIV粒子图像测试实验对同轴旋转圆台间流体流动进行定性与定量分析,探讨在正置圆台和倒置圆台两种装置下,不同内筒转速和间隙宽度对环隙内流体流动的影响,对同轴旋转圆台环隙内流体的螺旋涡周期性变化规律、速度和涡量变化、螺旋涡涡心运动周期、时均流场分布和雷诺应力的分布等进行深入分析研究。实验结果表明:正置圆台与倒置圆台的螺旋涡周期性变化规律不一样,正置圆台环隙内反涡占据主导,首涡位置固定不变,第二个涡会发生周期性变化,在其下方随着周期往复会不断产生新涡对,而后环隙内的涡对都会逐渐向上运动;而倒置圆台环隙内正涡占据主导,由首涡发生周期性变化,在其上方随着周期往复会不断产生新涡对,涡对会逐渐向下运动。正置圆台与倒置圆台在径向速度和涡量分布、涡运动周期时间变化规律和雷诺应力分布存在相似点。其间隙内流体的径向速度和涡量随着高度呈现规律性地正负交替变化,径向速度正负交替变化便在环隙内形成正反交替的涡对,径向速度为零则对应着涡量的极值点,同时涡量为零也对应于径向速度的极值点。当间隙宽度不变时,随着内筒转速增大,环隙内涡运动的总周期时间会减小,环隙内涡数量基本保持不变。当内筒转速不变时,随着间隙宽度增大,环隙内涡运动的总周期时间都会增大,环隙内涡数量相应减小。在不同间隙宽度和间隙宽度下,雷诺应力都以雷诺径向正应力为主。雷诺径向正应力主要集中在环隙中间位置,雷诺轴向正应力则是主要分布于环隙靠近两边壁面位置。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

同轴旋转圆台论文参考文献

[1].李雪,李秋姝.同轴旋转圆台间流场稳定性的数值研究[J].数学的实践与认识.2018

[2].曾华轮.同轴旋转圆台间流体流动的实验研究[D].厦门大学.2018

[3].鲍锋,曾华轮,邹赫,刘锦生,刘志荣.同轴旋转圆台环隙流动机制及实验研究[J].北京航空航天大学学报.2018

[4].邹赫.同轴旋转圆台环隙流动的实验研究[D].厦门大学.2017

[5].李华鹏.非平行间隙同轴旋转圆台间流体流动的数值模拟和理论分析[D].北京化工大学.2014

[6].陈亚洲,王子贤,许兰喜,施小丁.同轴旋转圆台间不可压缩流体的轴对称解[J].北京化工大学学报(自然科学版).2012

[7].张艺晓.同轴旋转圆台间流体流动的动力学研究[D].北京化工大学.2012

[8].文普.同轴旋转圆台间流体流动的理论研究和数值模拟[D].北京化工大学.2010

[9].文普,许兰喜.同轴旋转圆台间定态解的不存在性[J].北京化工大学学报(自然科学版).2009

[10].徐小飞,许兰喜.两同轴旋转圆台之间不可压缩流体的数值模拟[J].北京化工大学学报(自然科学版).2008

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