单个或多个柔性体自主推进的流固耦合数值研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:xf6088
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
流固耦合现象广泛存在于自然界和工程领域中,关于流固耦合问题的研究具有重要的学术意义和工程背景。本文采用浸入边界-格子玻尔兹曼和非线性有限单元法相结合的方法,研究了单个或多个柔性体自主推进的三个典型的流固耦合问题。本文的主要工作及结论简述如下:研究了二维柔性板在平直壁面附近的自主推进问题。结果表明,适当的板与周围流体的密度比(M)可以提高板的推进特性。对于相对较小的M,当板靠近壁面时,侧向力增强,输入功增大;对于较大的M,当平板靠近地面时,平板变形受到抑制,输入功减小。通常情况下,板的拍动越靠近壁面,推进特性就越好。当板足够靠近壁面时(在临界最小距离内),效率达到最大值的平台期。同时,对流场涡结构和压力场进行了分析。研究了三维柔性板后缘形状对自主推进特性的影响。在本文研究中,板的尾缘是对称的“V”字形,尾缘角度φ从30°(凹板)到150°(凸板)不等。在不同的弯曲刚度K下,确定了推进速度U和效率η随φ的三种不同的变化趋势。当弯曲刚度很小、中等、较大时,方板、凸板和凹板分别获得最优的推进特性。通过流场涡结构和速度场的分析表明,通常情况下推进性能越好的板向后射流越长,射流的倾斜角越小。很小和中等弯曲刚度时,不同形状的板具有不同的推进特性,这主要是由尾缘相对于前缘的相位滞后引起。分析了作用在板上的力,发现推力主要来自法向力。若将推进速度、效率和弯曲刚度分别用法向力和面积矩重新尺度化,对于较小和中等弯曲刚度,不同尾缘形状的推进特性曲线几乎沿同一条曲线变化。归一化确定了法向力是较小和中等弯曲刚度时的特征流体力,板形状的作用受面积矩的控制。研究了多个并排柔性板自主推进的流固耦合问题。结果表明,在不同的初始横向间距和拍动相位差下,柔性板会自发的形成一系列典型模态。在拍动板同相拍动的情况下,当N=2,随着横向间距的增大,集群由交替领先最终变为互不干扰模态,此时集群的推进特性单调递增到和单个板一致;当N>2,初始横向间距很小时,不能形成稳定空间队形。之后,随着初始横向间距变大,依次出现交错-周期和固定交错模态。在拍动板相邻反相拍动的情况下,当板的个数为偶数时,随着横向间距的增大,集群的推进速度和效率单调递减;当板个数为奇数且个数较小时,在横向间距较小时会出现单个板位于队列最前方的情况,此时集群的推进性能比较差,随着横向间距增大,会出现两个相邻反相拍动的板位于队列最前方,此时可以提升集群的推进性能。
其他文献
费米子味混合的起源一直是粒子物理学中非常重要的一个问题。我们讨论了三种通过分立味对称性结合广义CP对称性来解释轻子和夸克混合的方法。在第一种方法中,味对称性和CP对称性在带电轻子(上夸克)和中微子(下夸克)部分被破缺成不同的Z2 × CP子群,得到的轻子(夸克)混合矩阵依赖于两个实参数θl和θv(θu和θd)。第二种方法基于带电轻子(上夸克)部分的剩余对称性为Z2而中微子(下夸克)部分的剩余对称性
树突状细胞(Dendritic cell)是一类专职的抗原提呈细胞,在天然免疫与获得性免疫反应中起到重要的链接作用。静息条件下,机体器官中的树突状细胞(DCs)以非成熟状态居留。在感染条件下,病毒或细菌的表面抗原(PAMP)与DCs细胞表面受体(TLRs)结合,激活细胞内信号通路,诱导DCs由非成熟状态向成熟状态转变。成熟的DCs表型和功能都显著发生变化,包括:增强的抗原加工提呈能力;高表达表面共
目的 了解甘肃省白银市发热伴出疹症候群(RFIs)部分病原流行病学特征,为其预防和诊疗提供科学依据。方法 收集2018—2020年白银市稍点医院疑似发热伴出疹患者标本及流行病学资料,采用Real-Time PCR技术进行麻疹病毒、风疹病毒、肠道病毒、水痘—带状疱疹病毒、登革热病毒等病毒核酸检测,并进行统计分析。结果 182例疑似病例中检出RFIs阳性93例、阳性率51.10%,以水痘—带状疱疹病(
游戏是幼儿园教育教学的基本活动,将游戏融入幼儿教育工作中是实现孩子身心健康发展的必然趋势。基于此,本文从游戏在幼儿园教育教学中的重要意义出发,结合实践探究游戏在幼儿园教育教学中的运用与融合策略,以期对幼儿园教育教学工作的优化,为孩子的健康成长提供参考。
本文包括两个部分,主要基于几何偏微分方程中的两个经典问题的讨论。在第一部分中,我们将研究毛细边界问题,对应于第二章和第三章。首先考虑经典的毛细问题,在区域为严格凸且接触角接近π/2的情形时,证明了经典的毛细问题的可解性问题。其次,我们考虑它相应的抛物版本,即研究带有毛细边界条件的平均曲率型流的长时间存在性以及收敛性渐近行为,支撑超曲面分为欧式空间中的圆柱(非参数化的平均曲率流)和标准单位球(保持体
本篇论文介绍的分析利用了四轻子(轻子定义为电子或缪子)末态对希格斯粒子与Z玻色子的耦合常数,以及ZZ产生的谱线进行了测量。使用的数据是在大型强子对撞机上ATLAS实验采集的质心能量为13TeV的数据。本文中的第一个数据分析是关于希格斯玻色子产生截面在四轻子末态中的测量。这一通道拥有本底小的特点,适合于对希格斯粒子的性质进行精确测量。该分析利用了 2015到2018年采集的139fb-1的完整Run
量子纠缠和贝尔非定域性是量子物理不同于经典物理的独特现象,也是量子信息理论研究的核心。量子导引,作为量子纠缠和贝尔非定域性的一个重要补充,架起了这两个概念之间的桥梁。对量子导引的判据及其与其他物理概念之间的联系成为了近年来的研究热点。作为量子信息理论的应用,量子密钥分发(QKD)基于量子力学的基本原理保证了密钥分发过程的无条件安全性。然而因为现实设备的不完美,实际的QKD系统面临着不同类型的攻击。
金黄色葡萄球菌是一种重要的人类致病菌,可导致包括人类上皮感染在内的一系列疾病。金葡菌在对宿主细胞进行致病感染时会利用宿主细胞中的磷酸己糖分子为自身提供碳源和能量。在金葡菌中,存在着摄取磷酸己糖的HPT调控系统,该系统由三个蛋白组份构成,分别是HptA,HptS和HptR,因此也被称为HptRSA三组份调控系统。HptA是胞外的信号感应蛋白,负责识别和结合磷酸己糖分子。HptS是跨膜结合的组氨酸激酶
精子发生(Spermatogenesis)是由多种因素共同调控的复杂而又精密的过程,它起始于精原干细胞的自我更新和分化,历经精母细胞减数分裂、精细胞形态特化形成成熟的精子。其中任何一步异常,都可能导致精子减少甚至无法形成。精子发生的正常进行有赖于酶和结构蛋白的精确表达,这些酶和结构蛋白的时空特异性表达不仅依赖于基因的适时转录和翻译成蛋白质,同时受蛋白质泛素化降解调控。Cullin-RING fin