為了研究超高瑞利數湍流熱對流現象,本書提出以高速旋轉產生的極強離心力代替重力來驅動熱對流,以此搭建旋轉超重力熱湍流實驗平臺,研究了旋轉超重力熱湍流系統的傳熱與流動特性,并在實驗中實現了對湍流**區間和緯向流的直接測量。同時,利用費曼棘齒結構打破了熱對流系統的對稱性,發現系統存在兩種差異巨大的流動狀態且對應不同的傳熱效率,揭示了相應的物理機理并提出了利用棘齒的流動傳熱主動控制方法。 本書可供能源動力、航空航天、石油化工、天體物理等相關領域學者參考。
本書詳細講述了計算流體力學基本原理和常用的數值方法,并給出了大量實例程序供讀者學習CFD編程和應用。全書首先推導了流體力學基本控制方程,討論了理想氣體和實際氣體的熱力學關系,介紹了控制方程數值求解的基本原理,分別從結構網格和非結構網格兩個方面講述了空間離散格式;其次從顯式和隱式兩個方面介紹了時間離散方法;最后提供了各種計算流體力學源代碼及使用指導,幫助讀者實現從理論到實踐的過渡。
本書以液體射流穩定性領域的新問題和新進展為依托,向讀者闡述相關的理論、方法及應用。介紹數學模型的建立、求解和必要的數學推導,同時強調問題物理過程的分析與簡化。全書共8章,以穩定性分析的基本理論為主線,分別介紹圓柱射流穩定性、平面射流穩定性、非牛頓流體射流穩定性、多物理場作用下的射流穩定性、參數振蕩下的射流穩定性分析、特殊截面射流的穩定性,以及其他特殊條件下的射流穩定性分析。本書附錄介紹了譜方法及其在射流穩定性方面的應用。
本書從光學的基本原理出發,引入近年來興起的激光技術,整體介紹了激光紋影與陰影,其中重點介紹了激光紋影中的彩虹紋影,并對其濾波器實現進行了闡述,同時以以上理論為基礎,結合層析原理,對熱流層的對流、晶體增長過程的對流樣式、定常二層對流、浮力射流、受熱圓柱體尾流等進行了有效性分析研究。
內波是一種密度分層水體中常見的內部涌動現象,內波波長大,周期長,對分層水體底部泥沙運移有著巨大的影響。本書圍繞目前內波誘導的局部沖刷機理不清晰、分層環境下動床問題的數值模擬研究工具不完善等問題,研發了包含內波、泥沙以及樁基沖淤等模塊的三維直接數值模擬模型,獲得了內孤波在爬坡破碎過程中標量輸運規律,闡述了下陷內孤波爬坡破碎過程對樁基周圍局部地形的沖刷機理,最終建立分層環境下內孤波誘導局部沖刷坑產生的判別標準。
本書內容涵蓋使用OpenFOAM必須掌握的基礎知識和針對特定物理問題編制OpenFOAM求解器的應用實例,既能滿足初學者的學習需求,又能供熟練使用OpenFOAM的人員用于提高OpenFOAM編程能力。全書共分為11章,前5章為基礎部分,包括Linux操作系統基礎、ParaView數據分析和可視化基礎、OpenFOAM編程的C++基礎、OpenFOAM編程基礎和有限體積法基礎;后6章為應用部分,包括編寫OpenFOAM算例、編寫OpenFOAM求解器、不可壓縮流體流動求解器、多區域靜磁
本書是稀薄氣體動力學領域的最新著作, 圍繞稀薄氣體數值模擬的需要, 涵蓋動理學理論、量子力學基礎、統計力學基礎、有限速率過程等基礎理論知識, 特別介紹了分子與連續氣體動力學之間的關系、直接模擬蒙特卡羅方法 (DSMC) 和非平衡熱化學模型, 每一章還有精心設計的習題。稀薄氣體動力學、高溫氣體動力學領域的重要著作, 既可作為重要參考書, 也可作為相關專業研究生教材。
高速液滴撞擊固體壁面廣泛存在于工業生產和工程應用中,撞擊過程涉及各種波系結構時空演變和流體相態瞬變等復雜物理現象,引起了國內外學術界和工業界的廣泛關注。《高速撞壁液滴內在瞬變特征及其規律的數值研究》基于歐拉-歐拉框架下的多組分可壓縮多相流體控制方程并耦合流體快速相變模型,實現了高速液滴撞擊固體壁面問題的多相流體動力學系統的數值求解,詳細深入地分析了波系時空演化規律與誘發空化產生及潰滅過程的物理機制。