力学所揭示高超声速钝锥转捩特性和机理
可压缩湍流边界层在超/高超声速飞行器等航空航天应用中广泛存在。探究可压缩湍流是航空航天飞行器设计的迫切需求。由于多数飞行器具有钝头体特征,因此剖析钝锥外型具有较强的工程价值。近日,中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室研究员李新亮团队使用GPU加速技术,对不同锥头钝度的钝锥体进行了超大规模的直接数值模拟研究。该研究有助于科学家探讨高超声速可压缩边界层自然转捩的过程。相关研究成果发表在《流体物理》(Physics of Fluid) 上。 该团队使用自主开发的基于GPU加速的流体力学开源软件OpenCFD-SCU,模拟了6马赫下0°攻角7°半锥角钝锥的边界层由层流发展为湍流的变化过程。钝锥体的锥头半径分别为1mm、10mm、20mm和40mm。得益于GPU强大的计算能力,目前针对钝锥体的直接数值模拟的网格量达到了313亿规模,得到了高精度高分辨率的精细流场,为进一步的理论建模与机理研究提供了可靠数据。 直接数值模......阅读全文
空间中心揭示火星磁鞘“平台状”磁场湍流谱统计特征等
相比地球,火星全球磁场非常微弱,其诱导磁层的空间尺度更小,中性逃逸层的密度更大且延伸至弓激波之外。这使得太阳风可以与火星磁鞘中的中性成份直接相互作用,并通过电荷交换产生丰富的“拾起离子”。在这个过程中,拾起离子被太阳风对流电场加速,在等离子体静止参考系下的速度空间内形成环-束状粒子分布(ring
工程热物理所超临界流体湍流传热特性研究获进展
超临界流体在工业中具有广泛的应用,比如超临界水冷反应堆、超临界CO2布雷顿循环、超临界压缩空气储能等。超临界流体具有独特的物性规律:当温度低于拟临界温度时类似于液体,当温度高于拟临界温度时类似于气体,而在拟临界点附近其物性会发生剧烈的变化。该特性使得超临界流体具有“传热恶化”、“传热强化”等特殊
合肥研究院在等离子体芯部湍流研究中取得进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员张涛带领微波反射仪诊断组在EAST上观察到m/n=1/1内扭曲模引起的局域高频密度涨落现象,研究结果以Destabilization of field-line localized density fluctuation with a
紫金山天文台揭示月球空间等离子体湍流特征
2016年1月1日,The Astrophysical Journal Letters (《天体物理学快报》)在线发表了中国科学院紫金山天文台副研究员罗庆宇与博士杨磊等对月球邻近空间等离子体湍流的最新研究结果。该研究通过卫星数据的观测分析,获得了月球邻近的太阳风磁场湍流的全局性分布特征,揭示出月
大气所研发一氧化氮湍流通量观测系统
基于湍流理论的涡动相关法是测量地气碳氮气体交换通量的理想方法。由于大气中一氧化氮(NO)浓度非常低,长期以来基于该方法测量NO湍流通量的研究非常缺乏。中国科学院大气物理研究所王凯和郑循华所在的碳氮循环团队,采用一台闭路中红外量子级联激光(QCL)气体分析仪,研发了一套基于涡动相关法的NO湍流通量
中国科学家首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联
湍流磁重联可能触发太阳耀斑的假想图。(仲佳勇供图) 我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及高能带电粒子加速的重要性。相关成果论文于1月17日刊
研究人员发现边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用
近日,等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式,分别为宽谱湍流和低频湍流,且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响,相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主
边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用取得新进展
近日,等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式,分别为宽谱湍流和低频湍流,且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响,相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主
海温表面湍流热通量关系的季节性和时间尺度依赖性
海洋和大气以各种方式相互作用,湍流热通量交换是海洋-大气相互作用过程之一。一方面,上层海洋可以通过调节海洋空气湿度和温差向大气提供热量。另一方面,大气可以通过风等引起湍流热通量来改变上层海洋的热条件。在大气强迫和海洋强迫情况下,湍流表面热通量(SHF)-海温(SST)和SHF-SST趋势相关性存
这一重大研究计划启动10年:让火焰在湍流中奔腾
发动机是交通、能源等关键领域的核心设备,是衡量国家综合国力和科技实力的关键指标。面对先进发动机研制的一系列核心技术难题,国家自然科学基金委员会于2014年启动国家自然科学基金重大研究计划“面向发动机的湍流燃烧基础研究”,组织我国科研工作者开展了一系列创新性研究,为实现我国发动机自主研发提供了强有
云南天文台等在湍流持续加热爆发磁绳研究中获进展
近日,《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)发表了中国科学院云南天文台博士叶景及其合作者的最新研究成果。该研究基于太阳爆发灾变标准模型,发现了磁绳在失稳上升后远离太阳表面依然被强烈加热的现象及日冕物质抛射(CME)周围相关的波状结构,对CME底部的湍动等离子体特
物理所等在激光等离子体磁场湍流研究中取得新进展
流体中的湍流是自然界中极为普遍、迷人而又复杂的现象。虽然人们借助实验和大规模的计算机模拟等最新技术手段对它开展了大量的研究,但至今还是没有能完全理解它。而与激光核聚变研究有关的高温高密等离子体中的湍流则更为复杂,一方面其中引入了非线性的电磁力的作用,另一方面这种湍流发生的时间和空间尺度更快、更小
生物物理学报关于生物波研究中显微镜下的湍流报道
湍流(turbulence)是自然界一种特殊的运动形式,是无定态、高度耗散的流动过程,从大尺度到小尺度均存在涡旋。整体上看,是由相互作用的子系统构成,在所有尺度下均显得随机、杂乱,再加上规模宏大,对其深刻认识有一定难度,以至于成为自然科学中的难题之一。 以奇异变形杆菌(Proteus mirabil
中国科大在流体力学界面不稳定性方面取得进展
近日,中国科学技术大学工程科学学院教授罗喜胜、陆夕云等在汇聚激波诱导的流体力学界面不稳定性研究方面取得突破性进展,在国际上首次通过实验得到了汇聚激波管中界面扰动的演化规律,发现在反射激波再次作用之前界面扰动会出现衰减,证明了在汇聚激波作用下存在轻重界面减速引起的Rayleigh-Taylor稳定
气体涡轮流量计流道压力
1 涡轮流量计的基本结构及工作原理 本文采用苍南仪表厂的CNiM-TM系列80mm口径气体涡轮流量计作为研究对象,对其进行内部流道的压力损失数值模拟。 气体涡轮流量计结构示意图如图1。气体涡轮流量计实物如图2,其中图2(a)为涡轮流量计实物图,图2(b)为涡轮流量计机芯叶轮实物图。
北京大学工学院杨越课题组揭示湍流中的纠缠涡管结构
近日,北京大学工学院杨越课题组提出了通用的涡面场构造算法,并用于识别湍流中的纠缠涡管结构及解释能量级串机理。相关成果发表于流体力学顶级期刊Journal of Fluid Mechanics(S. Xiong and Y. Yang*, Identifying the tangle of vor
新加坡航空公司航班紧急迫降事件引思索-气候变化会让飞行遭遇更多更强湍流吗
近日,新加坡航空公司一架航班在从英国希思罗机场飞至新加坡樟宜机场的途中,遭遇严重湍流迫降曼谷素万那普机场。事故造成2人死亡,数十人受伤。数据显示,飞行高度在数分钟内急速下降约2133米,人和物体都被抛向机舱顶部。这是该航空公司24年来发生的首起致命事故。 这起罕见事件引发了人们的疑问,对飞行造
渗透率的定义
用于表示孔隙介质中流体在其孔隙中流动难易程度的量称为该介质的渗透率。孔隙介质中单相稳定流的流量,原则上可以由达西公式(H.Darcy,1856)描述:储层岩石物理学式中:Q是通过介质的流体流量,m3/s;μ为流体的黏度,Pa·s;A为垂直于流体运动方向的介质横截面,m2;L为流体穿过介质的厚度,m;
离心泵不同流量工况下的流场模拟对比分析
农业工程信息技术黑龙江农业科学2011(3)离心泵不同流量工况下的流场模拟对比分析李国威,孙琦,郭仁宁,李春芳(辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁阜新123000)拟方法对其进行研究,从而指导实际应用,为泵的改良设计提供可靠依据。现利用商用CFD软件Fluent对IS14(M25400型蜗壳式
气候变化会让飞机更颠簸
近日,新加坡航空公司的一架航班从伦敦飞往新加坡途中发生严重颠簸,造成至少一人死亡,70多人受伤。这一罕见事件引起了人们的疑问:是什么对飞机飞行造成如此严重的干扰?气候变化是否会使飞机颠簸变得更糟?新加坡航空公司的一架航班遭遇严重颠簸。 图片来源:路
合肥研究院在“LH转换”物理机制研究中取得进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所针对“L-H转换”物理机制实验研究,在剪切流如何抑制湍流这一关键问题上取得了突破性进展。首次获得磁约束核聚变等离子体从低约束模式(L模)向高约束模式(H模)转换过程中边界湍流径向波数谱移动的实验证据。研究成果发表在《物理评论快报》(Xu G S
科学家创造出“桌面上的太阳风暴”
当超高速带电粒子流从太阳表面喷出,它们产生的磁场急速变化,会干扰地球无线电通信并带来绚丽的极光。科学家最近在实验室模拟出了这种“太阳风暴”。 “太阳风暴”其实是一种湍流现象,即流体的快速复杂运动。勺子搅动的咖啡、奔腾的洪水、使飞机颠簸的气流都属于湍流。运动的带电粒子会产生磁场,粒子的复杂运动使
清华大学团队在计算成像方向取得新进展
17世纪初,人类开始将观测仪器指向遥远的宇宙,希望捕获穿越千年的光子,接收遥远星河传来的讯息。然而,大气湍流犹如漂浮在空中的透明幽灵,干扰着光子的前进,遮掩宇宙初期的秘密。1964年,美国物理学家理查德·费曼(RichardFeynman)指出,“湍流是经典物理学中最重要的未解决问题之一”。大气湍流
现在坐飞机为何越来越颠?
最近坐飞机是不是越来越颠簸?你或许可以责怪气候变化。科学家一直预测,变暖的空气将引发高层大气中的气流(即所谓急流)发生变化,从而增加航班遇上湍流的可能性。现在,英国雷丁大学的Mark Prosser和同事收集了证据,证明飞机旅行确实变得更加颠簸。分析表明,在过去40年里,全球范围内的湍流显著增加。相
现在坐飞机为何越来越颠?
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502813.shtm 最近坐飞机是不是越来越颠簸?你或许可以责怪气候变化。 科学家一直预测,变暖的空气将引发高层大气中的气流(即所谓急流)发生变化,从而增加航班遇上湍流的可能性。 现在,英国雷
流向旋转槽道中的多尺度动力学研究获进展
旋转参考系中的流动广泛存在于地球物理、天体物理和工程中。例如,海洋流动、大气流动和叶轮机械中的流动。壁湍流是流体力学研究中的重要基础问题。在壁湍流中,系统旋转对湍流的多尺度动力学和相干结构产生重要影响。因此,研究系统旋转对壁湍流中的多尺度动力学的影响,对探讨旋转系统中壁湍流的性质以及预测、优化或
水滴角测试能表征半导体材料表面的氧化程度吗
注意审题,各位知友,并不是复制越多,答案越好以下是我的解题思路:1、先查FLUENT的作用FLUENT通用CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格
流向旋转槽道中的多尺度动力学研究新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510671.shtm 旋转参考系中的流动广泛存在于地球物理、天体物理和工程中,例如海洋流动、大气流动和叶轮机械中的流动。壁湍流也一致是流体力学研究中的一个重要基础问题。在壁湍流中,系统旋转会对湍流的
国科大在激波诱导界面不稳定性实验研究中取得系列进展
中国科学技术大学先进推进实验室特任副教授司廷、特任副研究员翟志刚和教授罗喜胜等在激波诱导的界面不稳定性实验研究方面取得系列新进展,在国际上首次获得了汇聚激波冲击下多模界面的演变图像,揭示了界面失稳和复杂波系发展规律和内在机制,近期多项研究成果连续发表在J. Fluid Mech. 和Phys.
焦炉混合煤气流量如何进行检测分析
1 焦炉混合煤气流量测量流量是一个动态量,其测量过程与流体流动状态、流体的物理性质、流体的工作条件、流量计前后直管段的长度等有关。焦炉混合煤气采用的流量计为节流式流量计,选用孔板或锥管流量计作为节流装置。以孔板为例,当混合煤气流经孔板时,孔板会使通过它的流体产生局部收缩,在收缩处,流速增加,静压力降