散体在回转容器内的流动普遍见于各种工业过程之中,本文模拟回转容器内散体的流动以探寻该过程的内在规律,分析散体流变的特性,建立回转圆筒内的数学模型,用CFX在转筒转速分别为2 r/min,3 r/min,4 r/min,5 r/min,10 r/min,25 r/min,50 r/min和100 r/min的条件下,模拟回转圆筒内散体的流动。模拟结果,当转筒转速〈25 r/min时,散体呈滚动状态,当转筒转速升到25 r/min时,呈小瀑布流状态,当转筒转速升到50 r/min时,达到大瀑布流状态,当转筒转速继续升到100 r/min时,转简内散体呈典型的环流状态,该结果与文献结果相同,此外,模拟结果还显示,回转圆筒内散体在滚动流动状态下,流动区的厚度还会随转筒转速的增加而增大。模拟结果表明模型反映散体流动的状况比较客观,因而可为模拟回转圆筒内散体的流动相关的过程提供指导。

根据高速流动显示实验研究对高帧频图像采集设备的需要，基于分幅式光路设计原理，结合快响应像增强器和低照度CCD相机，研制了一套兆赫兹采样的高帧频数字相机。利用高帧频数字相机，开展了高速流动显不实验研究：基于高帧频数字相机，结合纹影技术，在激波管上针对方块、凹槽模型，开展了高速流动显示实验，获取了运动激波与模型边界相互作用的序列图像，观察到湍流涡随时间演化发展的过程。结合一台输出功率为8W的连续激光光源和高帧频数字相机，建立了一套高速片光散射流动显示系统，获取了喷流的米氏散射序列图像。实验证明，基于高帧频数字相机的纹影及片光散射技术具备开展高速流动显示实验研究的能力。

针对壁面流动问题,在PHOENICS 3.6软件平台上,采用RNGk-ε湍流模型计算V型沟槽面的湍流边界层速度分布和粘性阻力,研究了不同雷诺数对V型沟槽减阻效果、湍流边界层内的速度分布以及沟槽壁面切应力的影响,结果表明,对于一种尺寸的V型沟槽,存在着一个具有较好减阻效果的来流速度范围,证明了沟槽具有削弱湍流湍动的功能。

离心式叶轮机械的叶轮通道内的流体流动受到旋转效应与曲率影响而产生强烈的二次流现象。二次流是叶轮通道内流动损失的一个原因,对离心叶轮机械的性能产生不利的影响。应用开源CFD软件OpenFOAM对旋转情况下的90°弯曲通道内的不可压缩流体流场进行三维黏性数值模拟。研究了弯曲通道在不同转速下哥氏力与离心力共同作用对主流速度、二次流及压力特性的影响规律。结果表明：与静止通道相比,旋转产生的哥氏力在弯曲管段形成不对称的二次流,使通道内涡结构变得复杂;甚至在较高转速下二次流方向发生反向。

基于线性化处理，在时间方向上对间断Galerkin方程进行了隐式离散，从整体上对迭代过程进行了合理的优化，并以此求解了计算流体力学中的二维Euler方程。其中，LU—SGS方法得到了进一步的推广，被用来高效求解隐式格式对应的大型稀疏线性系统。数值实验表明，无论对于亚声速问题还是跨声速问题，该格式都是无条件稳定的；与显式的Runge—Kutta间断Galerkin格式相比，当残值下降到相同量级时，隐式格式所需的迭代步数和CPU时间均在很大程度上得到了减少。

通过对湍流状态下具有特定微观尺寸的超疏水表而流场进行数优仿真计算．对超疏水表阿流场的减阻特性进行了分析。针对超疏水表面矩形微观形貌特点．计算域采用结构化网格进行划分，采用VOF多相流模型．Realizahle湍流模型．对趟疏水表面流场进行仿真。结果表明：受微观形貌的影响．超疏水表面在宏观上的壁面滑移、微观凹坑处的低剪心力和近壁面的低湍流度足填具有减阻特性的疃要原因：超疏水表断减阴特特性受凹坑内空气体积比影响很大。但是在凹坑内全充满液体条件下．依然具有减阻效果。

研究两端铰支输流管道的横向非线性自由振动,分析管道的微单元受力情况,得到自由振动的偏微分控制方程。对偏微分方程做准静态假设得到积分-偏微分方程。为了比较两种非线性模型的差异,将多尺度法直接应用于两种控制方程,对比不同非线性项对系统固有频率的影响。数值算例表明,偏微分控制方程结果与由准静态假设得到的积分-偏微分控制方程结果相比,前者有较强的非线性。

利用水力学的相似原理,建立了内压式中空超滤膜组件死端过滤时的简化模型,运用流体力学Fluent软件模拟了该组件的内部流态,分析了组件内部总压和径向速度沿流程的分布,讨论了组件不同产水位置内部的流场分布,得出了膜组件的较优产水位置为产水位置1。

为研究空气的压缩性对湍流边界层流场时均量的影响,对来流Mach数（Ma）分别为0.058、0.233、0.466、0.874和1.457的二维、定常边界层湍流流场进行了数值模拟计算。结果表明：空气的压缩性对速度边界层和温度边界层粘性底层区速度和温度分布影响较小,但会使完全湍流区速度和速度梯度、温度和温度梯度变大;对分子扩散过程影响极小,而对湍流扩散过程影响较大;当局部Reynolds数大于1×106且来流Ma大于0.466时,使得平板局部摩擦阻力系数较不可压缩态变小,而局部传热系数较不可压缩态变大。比较模拟计算结果和不可压缩态下经验公式的计算结果表明,模拟计算结果真实可靠。

选用Weiss-Smith,Choi and Merkle和Pletcher and Chen三种预处理方法,成功地使求解可压Navier-Stokes方程的有限体积方法能用于低速粘性流动问题。文中给出了圆柱等低雷诺数粘性流动的数值结果,整体上能与文献结果相吻合,文中同时对三种预处理结果进行了分析与比较,展示出不同预处理方法所对应的收敛历程及预处理效果。