文档介绍：猧:.一
学位论文作者:新汉、中学位论文作者:都;又中日期Α俊耗晁暝轮腥学位论文原创性声明学位论文使用授权声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。
摘要流体力学是经典力学中很重要的一个分支,它历史悠久,并广泛应用于气象、天文、地球物理、太空探索等诸多领域。因此,对流体力学的深入研究将对人们探索自然,改善生活有着重要作用。流体不稳定性是流体力学中最基本的问题,也是自然界存在的最普遍的现象之一。在小的扰动下,多相流系统将会在流体界面产生浮力和切变应力诱导的界面不稳定性。—不稳定性和晃榷ㄐ允瞧渲凶钪匾5两种界面不稳定性。.不稳定性发生在流体密度差和外场加速度方向相反的流体界面;而晃榷ㄐ苑⑸诔寤鞑ㄍü牧魈褰缑妗它们在许多自然现象,包括天体物理、磁场或惯性约束聚变、等离子体等领域广泛存在并起到极其重要的作用。自从上世纪初,蚏不稳定性就引起了人们的广泛关注。研究表明:两种不稳定性演化的早期阶段聪咝匝莼锥,界面处微扰的振幅随时间呈指数增长。演化后期,当微扰的振幅增长到与微扰波长相当时,界面处非线性结构开始出现。此时,轻的流体在重流体中形成泡状结构,而重的流体在轻流体中形成尖峰峁埂W钪眨牧骰旌戏⑸魈关于的动力学演化,理论上一直存在争议。历史上,曾经存在两个模型。一是年提出的模型,另外一个是年岢龅牡阍茨型。两种模型最早都应用于真空,后来,蚐榷粤街帜P徒行改进,把它们应用于任意密度比情况。对两种模型进行过比较,发现利用岢龅牡阍茨P颓蟪龅腷乃俾省⑶实冉峁胧的D夂褪笛榉系由于不稳定性问题的复杂性,早期的研究工作主要集中在不可压缩、无粘性的理想流体,对非理想流体的研究甚少。本文利用P停直鸲运匪鹗土魈逭承远訰甌晃榷ㄐ院蚏不稳定性演化后期的速率和曲率等的影响进行了系统研究。首先,,得出了的速率和曲率的解析表达式,以及在后期非线性阶段的振幅、速率和曲率随水头损失系数的关系曲线。我们发现:水头损失降进入湍流运动状态。更好。
低的振幅和速率,但是增大的曲率。我们的研究结果比基于理想流体上模型和牡阍茨P偷贸龅慕峁胧笛榉系母谩A硗饣狗⑾;对于—不稳定性,水头损失系数趋向于,并与数无关;对于不稳定性,水头损失系数的极值与数有关,当取时,水头损失系数趋于.。其次,,得出了的数与随雷诺数的解析关系。研究发现:流体的粘性降低后期演化的速率,不过对的曲率没有影响,这与模型的结果是一致的,但是我们的研究结果比模型给出的结果与实验吻合的更好。上述结果为研究非理想流体的不稳定现象、流体边界层以及湍流的运动规律提供重要的理论参考。关键词:Ⅱ
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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.Ⅲ鞫晃榷ㄐ浴抢硐肓魈宀晃榷ㄐ匝芯俊流体运动遵循的方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯层流和湍流⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯边界不稳定性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。蚏不稳定性的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....:.⋯..⋯........⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。..⒎中涂刂品匠獭理想流体平面流动的基本方程组⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..ǖ滥诶硐肓鞫驼承粤鞫牟匠獭晃榷ㄐ缘难芯拷埂晃榷ㄐ缘难芯拷埂蚏不稳定性的研究模型对比⋯⋯⋯⋯..水头损失的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯。.P汀....⋯⋯................⋯.】【.......⋯....................::⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯.