一、紊流涡旋自相似性及标度不变性研究的进展（论文文献综述）
冯仁杰[1]（2021）在《空调房间侧送风非等温射流分形特性研究》文中认为在现有的侧送风气流组织设计当中,风口轴心射流速度与侧送风射流长度及风口当量直径三者之间不能够完全匹配。这是因为射流在风口处就已紊乱化,形成湍流运动,湍流运动是一种具有明显非线性特征的流体运动形式,湍流速度在时间序列上并不是一个定值。原有方法用射流速度时均值代替瞬时值进行气流组织设计计算,其结果无法反映空调房间室内流场的实际情况,导致了设计误差的产生。为了解决以上问题,本文将通过理论推导与实验验证相结合的方式,将分形这一非线性科学理论引入到空调房间侧送风射流湍流特性的研究当中,验证运用分形理论研究侧送风射流运动中湍流现象这一非线性问题的可行性。首先,本文从理论层面上对侧送风射流运动中存在的湍流现象进行了从宏观到微观的分析,证明了湍流具有分形特性,可以运用分形理论研究这一非线性问题。其次,通过测量侧送风气流组织下空调房间侧送风口处轴心射流的瞬时速度及瞬时温差,得到侧送风射流在时间序列上的分形维数,湍流强度,阿基米德准数以及侧送风射流长度。在对分形维数与湍流强度的关系研究、分形维数与阿基米德准数的关系研究以及分形维数与侧送风射流长度的关系研究的基础上,运用Origin软件对实验中所得到的相关数据进行处理与分析,依次得到了分形维数与湍流强度之间的函数关系,分形维数与阿基米德准数之间的函数关系以及分形维数与侧送风射流相对射程之间的函数关系。研究结果表明:空调房间侧送风射流在风口处的湍流强度随着分形维数的增大而增大,并呈明显的线性关系;而阿基米德准数随着湍流强度的增大而增大,并呈二次函数关系。在以上两个结论的基础上,证明阿基米德准数与分形维数之间存在正相关的二次函数关系,得到了二者之间的函数关系式。以此为切入点,证明了分形维数与侧送风射流长度及风口当量直径之间存在确定的函数关系。因此,分形维数这一能够定量反映侧送风射流运动复杂性和不规则程度的特性数值可以作为一个新的侧送风气流组织设计参数,用以反映湍流现象对于侧送风气流组织设计的影响,为未来的侧送风气流组织研究提供了一个新的思路。
胡增宝[2]（2020）在《沙漏形栅条絮凝池絮凝数值模拟与优化》文中研究说明栅条絮凝池属于水力絮凝池,其絮凝效果的强弱主要取决于栅条构造和相关设计参数,具有构造简单,便于维护管理,运行中无需能量输入,适用范围广等特点。一方面由于经济的快速发展和水资源的污染,人们对水厂出水水质要求逐渐提高,另一方面国家也陆续出台水资源保护和提高水质标准的相关政策。目前社会中的大部分水厂絮凝工艺都面临着需要提标改造的情况,因此分析研究提高栅条絮凝池絮凝水力条件的方法途径是有很大的实际意义。通过数值模拟的方法分别对处理规模为10000m3/d的矩形栅条絮凝池、三角形栅条絮凝池以及沙漏形栅条絮凝池进行分析研究,并用栅条絮凝池的前段絮凝区、中段絮凝区、末段絮凝区的平均湍动能k、平均湍动能耗散率ε以及平均涡旋速度梯度′作为絮凝效果评价控制指标。并在此基础上,模拟研究处理规模为10000m3/d的沙漏形栅条絮凝池过水孔距首层栅板距离,不同处理规模的沙漏形栅条絮凝池的栅板间距、栅条宽度对絮凝效果的影响,并通过速度云图的分析以及前段、中段、末段絮凝区的平均湍动能k、平均湍动能耗散率ε以及平均涡旋速度梯度G’作为絮凝效果评价控制指标。对模拟结果研究分析可得以下结论,在保持栅条絮凝池其他参数不变的情况下仅改变栅条形状,沙漏形栅条对栅条絮凝池絮的絮凝水力条件最佳,且有沙漏形栅条大于矩形栅条大于三角形栅条。处理规模为10000m3/d的沙漏形栅条絮凝池随水流方向首层栅板与过水孔洞的絮凝效果最佳距离在750mm至950mm之间,此时前段絮凝区和中段絮凝区死水区域较小且泥斗中流速较小,不易于污泥上浮。模拟分析处理规模为10000m3/d、15000 m3/d以及20000m3/d的沙漏形栅条絮凝池,结果表明,当各竖井栅板间距为200mm时,三种处理规模沙漏形栅条絮凝池絮凝水力条件均达到最佳,絮凝效果最好。对处理规模为5000m3/d、10000 m3/d、15000 m3/d、20000 m3/d、22500 m3/d、25000 m3/d的沙漏形栅条絮凝池最优栅条宽度的模拟结果分析可知,处理规模为5000m3/d、10000 m3/d、15000 m3/d、20000 m3/d的絮凝水力条件最佳栅条宽均为60mm,而处理规模为22500m3/d、25000m3/d的絮凝水力条件最佳栅条宽为70mm,并且随着处理规模的增加,絮凝水力条件最佳栅条宽度也会随之增加,但处理规模在某一范围内的最优栅条宽是相同的。图[32]表[7]参[69]。
赵子越[3]（2019）在《基于正交试验法的DLA/DLCA虚拟絮体分形成长机制模拟研究》文中提出絮凝作为水处理工艺的核心环节,被广泛应用于各种水处理流程中。该过程所形成絮体的性能（包括粒度和结构等）,直接影响着后续工艺的运行状况和最终出水水质。为了有效改善絮体性能及优化絮凝工艺,过去的研究多数以絮凝试验为主要手段来考察物化条件和水动力学环境等因素的影响,但因实际絮凝过程的纷繁复杂性,均未能取得令人满意的效果。随着计算机技术和分形理论的不断发展,计算机模拟为研究颗粒聚集过程提供了一条新的途径,而分形理论则提供了新的理论框架。在分形动力学模型中,有限扩散凝聚（DLA）模型和有限扩散集团凝聚（DLCA）模型被广泛应用于不同学科和领域,国内外许多学者也尝试借助这两种模型对絮体分形成长过程开展模拟研究,以期从本质上重新理解絮凝过程,但以往的研究只是结合絮凝工艺简单地分析了单因素作用下絮体各个形态特征指标的变化情况,致使模拟结果与实际过程有较大出入。正交试验法是基于数理统计学和正交性原理探讨多因素作用下参数变化的一种最为常用的优化试验设计方法,可通过多种手段对试验结果进行分析,以便快速地找到优化条件或试验组合。本研究拟借助该方法并在MATLAB平台上开展DLA虚拟絮体和DLCA虚拟絮体的凝聚-破碎-再形成过程的计算机模拟,采用直观分析法和方差分析法来考察多因素作用下絮体形态特征指标的变化规律,并获得影响絮体成长的显着性因素;同时,采用矩阵分析法、功效系数法和综合平衡法探寻影响絮体形态特征指标的主要因素及相应的最优试验组合。此外,通过对分别基于DLA模型和DLCA模型的颗粒聚集过程在最优组合方案下所得絮体的破碎-再形成过程进行模拟,以期为深入认识絮体分形成长机制以及优化絮凝工艺的控制条件提供理论指导。通过对DLA模型正交试验的设计,结合实际絮凝工艺,考虑改变总凝聚粒子数、粒子可运动区域、粘结方式和粘附几率等四个影响因素,并对不同试验号下获得的DLA虚拟絮体粘附率、分形维数、空隙率和回转半径指标以及各向特征长度指标的统计特性进行了单指标分析和多指标分析,主要得出以下结论:DLA模型中总凝聚粒子数是絮体回转半径和各向特征长度的主要影响因素;粒子可运动区域是絮体粘附率的主要影响因素;粘结方式则是絮体空隙率和分形维数的主要影响因素。同时,粒子可运动区域对絮体粘附率的显着性分析为高度显着;总凝聚粒子数对絮体回转半径的显着性分析为影响显着;粘结方式则对絮体空隙率和分形维数的显着性分析为有一定影响。此外,在对DLA模型获得的虚拟絮体形态特征进行多指标分析过程中,粒子可运动区域是絮体形态指标的主要影响因素,而总凝聚粒子数是絮体各向特征长度的主要影响因素。通过多种多指标分析方法,综合絮体形态指标和特征长度指标,最终获得了DLA模型的最优试验组合方案为:A3B3C3D3（总凝聚粒子数取20000、粒子可运动区域取100、粘结方式取NNN、粘附几率取1时）。通过对DLCA模型正交试验的设计,结合实际絮凝工艺,考察了总凝聚粒子数、粒子运动边界、粘附几率和粒子运动步长等四个影响因素,并对不同试验号下获得的DLCA虚拟絮体分形维数、空隙率和回转半径指标以及各向特征长度指标的统计特性进行了单指标分析和多指标分析,主要得出以下结论:DLCA模型中总凝聚粒子数是絮体回转半径、分形维数和各向特征长度的主要影响因素;粒子运动边界是絮体空隙率和分形维数的主要影响因素。此外,在对DLCA模型获得的虚拟絮体形态特征进行多指标分析过程中,总凝聚粒子数和粒子运动边界是絮体形态指标的主要影响因素,同时总凝聚粒子数还是絮体各向特征长度的主要影响因素。通过多种多指标分析方法,最终获得了DLCA模型的最优试验组合方案为:A3B3C2D1（总凝聚粒子数取20000、粒子运动边界取700、粘附几率取2/3、粒子运动步长取1时）。在DLA和DLCA模型正交试验获得的最优组合方案的基础上,分别对两种模型形成的虚拟絮体进行了破碎-再形成过程的模拟研究,以此来考察破碎行为对絮体形态特征的影响。研究发现,DLA和DLCA虚拟絮体破碎后其致密性均有大幅度改善,且破碎强度越大,破碎后絮体结构越致密;中等破碎强度下絮体的破碎尺度更为合理,为再形成过程粒子和团簇提供了更多的凝结位点,因而中等破碎强度条件下再形成絮体的结构性能改善程度最为突出;同等破碎强度下,DLA虚拟絮体破碎后及再形成的凝聚体结构致密性要高于DLCA模型相应的絮体。为了更加深入探讨絮体分形成长机制,本文还分别对DLA和DLCA模型再形成絮体与凝聚时絮体进行了对比分析。研究发现,不同破碎强度下DLA和DLCA模型再形成絮体的结构性能较凝聚时均有所改善,尤以中等破碎强度下絮体结构性能改善最为突出,因而在实际絮凝中需控制好絮体所处的物化条件,不能使絮体过度破碎,也不能使絮体破碎尺度过小;絮凝过程中,絮体的成长具有分形的特征,絮体成长是在凝聚-破碎-再形成等过程的共同作用下完成的,最终达到动态平衡,该过程中絮体适当程度的破碎,有利于其最终结构的改善,从而使其抗剪切能力显着增强。
易远[4]（2018）在《基于分形理论的膨胀土微观结构演变规律研究》文中指出膨胀土作为一种失水收缩,吸水膨胀的特殊土体,在我国分布广泛,引起的工程事故更是数不胜数。目前膨胀土的物质组成和力学性质已经十分清楚,但是其内部微观结构的研究大部分还是停留在定性研究方面,而微观结构与土体宏观物理力学性质有着密切关系,大量研究人员都认识到各种土体在力学性质上的差异主要源于土体内部微观结构的差异,土体内部微观结构的改变也将会导致宏观力学性质发生改变。土体作为自然界的一员,内部结构具有复杂性和不规则性,这使得传统欧氏几何难以对其进行描述,而新兴的分形几何作为研究不规则物体的数学理论,为膨胀土微观结构的定量研究提供了方法。本文所用膨胀土土样均取自南阳某高速公路。分别对不同脱湿环境、压实度和初始含水率的膨胀土进行压汞试验和电镜扫描试验。本文首先对各种分形模型和分形维数计算方法进行了归纳和总结,然后利用微观结构分析模型和分形模型对试验数据进行定量研究,并使用扫描电镜图像对膨胀土表面微观结构进行定性研究。其中压汞试验数据使用了孔隙分布模型中的三个参数平移量К,压缩量ξ和分散程度η,以及三种不同的分形维数计算方法进行研究,电镜扫描图像则使用盒维数法进行研究。分析了脱湿环境、压实度和初始含水率与分形维数的关系,并根据分形理论对南阳膨胀土内部孔径进行划分,以分形维数和孔隙分布模型中的三个参数为桥梁研究膨胀土脱湿后微观结构的变化规律。根据三个参数的变化发现脱湿环境对土体内部微观孔隙结构有着明显的影响,使得孔隙分布更均匀,不再集中在平均孔径附近;而压实度越大,膨胀土内部孔径分布越集中,内部总孔隙体积在不断的减小,平均孔径朝着微小孔径方向转移;根据平移量К的变化,将微观孔隙随着初始含水率的变化过程分成了两个阶段,根据压缩量ξ的变化发现存在一个初始含水率的值,使得总孔隙体积最大,根据分散度η,发现也存在一个初始含水率使得分散效果最明显;其次,利用电镜扫描图片定性研究了膨胀土表面颗粒形态、排列方式和结构类型;最后,利用分形理论研究了脱湿环境、初始含水率和压实度对分形维数的影响以及对内部和表面孔隙结构的影响,发现了土体内部结构变化最剧烈的压实度范围和初始含水率范围,并认为多种分维数计算方法同时使用并互相补充比使用单一的分维数计算方法更加严谨和科学。
韩昌亮[5]（2013）在《涡旋压缩机微间隙泄漏及分形表征》文中认为近年来,涡旋压缩机已广泛应用于制冷空调、动力工程、食品生产等领域。由于自身结构特点及运转方式,泄漏损失一直是影响其工作效率和可靠性的主要因素。涡旋压缩机微间隙气体泄漏特性与其运行工况及动静涡旋盘表面形貌分形特征等因素有关。由于动静涡旋盘之间的微间隙通常为几微米到十几微米,因此涡旋盘表面形貌对微间隙气体泄漏量的影响不可忽视。由于分形维数和表面粗糙度是反映动静涡旋盘表面形貌的重要参数,因此本课题在结合原有的泄漏模型的基础上,引入分形几何理论,建立了微间隙气体泄漏量分形模型,预测了涡旋压缩机气体泄漏特性,为减小气体泄漏量以及确定表面加工方法提供了理论依据。为了研究动静涡旋盘表面形貌对微间隙气体流动阻力特性的影响。根据动静涡旋盘密封间隙的几何特点,建立了不同规则粗糙元的微通道二维模型和基于粗糙表面分形维数的微通道二维模型。利用FLUENT分析了气体雷诺数、粗糙元高度、粗糙元间距和分形维数对气体流动阻力特性影响。同时利用微间隙流动中的N-S方程和分形几何理论建立了基于分形维数的微间隙气体泄漏量数学模型,并对平衡轴向气体力和微凸体载荷力的背压力进行分形表征。结果表明,在建立的微通道层流流动的二维模型中,矩形粗糙元可以有效地增大气体流动阻力,降低气体泄漏速度,减小气体泄漏量；在相同相对粗糙度下,粗糙表面的分形维数越大,表面轮廓变化越频繁,气体流动阻力增加越明显,气体泄漏量越小；基于粗糙表面分形维数的微通道二维模型更贴近于涡旋压缩机泄漏微间隙的真实表面；涡旋压缩机轴向间隙密封必须要满足一定的条件；涡旋压缩机在实际工作过程中,存在使气体泄漏量达到最小的动静涡旋盘表面分形维数；在最佳表面分形维数下,气体泄漏量Q随着G*的减小而降低；动静涡旋盘的表面分形参数对气体泄漏量有很大的影响；选择合适的动静涡旋盘加工材料和加工方法可以有效地提高涡旋压缩机的使用性能及寿命。
冯永宁[6]（2013）在《混凝过程中絮凝体的标度可变性及其分形仿真模拟》文中研究表明优化与调控混凝过程从而形成结构致密、尺寸较大、易于固液分离的絮凝体是确保混凝效果的关键。为此，本研究在国家自然科学基金项目的资助下，研究了混凝过程中絮凝体的动态演变规律及絮凝体构造特征的影响因素，同时对絮凝体进行了三维DLA-DLCA仿真模拟。基于前期研究结果，论文选取了pH=5（腐殖酸最佳混凝pH）和pH=7（常规水处理pH）两种条件，研究了腐殖酸混凝过程中絮凝体的动态变化规律。研究结果表明，两种条件下的絮凝体均具有分形构造特征。其中，在pH=5的条件下，絮凝体二维、三维分形维数随着尺寸的增大而不断减小，随后基本保持不变，而自由沉速随搅拌时间的延长呈现先增大后减小最终保持不变的变化规律；中性条件下，絮凝体二维分形维数同样随絮凝体尺寸增加而减小，而三维分形维数和自由沉速都是呈现先增大后减小最后保持基本不变的变化过程，二者具有较好的相关性。这一结果表明，以腐殖酸为代表的天然有机物在混凝过程中存在标度可变的特点，即随着颗粒尺度增加，其分形维数也会随之发生变化。基于分形理论，分形体的特征之一在于标度不变性，即随着分形体尺度的增加或减小，其分形维数不发生任何变化。为了揭示混凝过程中絮凝体的标度可变性机理，以初始粒径为60μm的铁粉颗粒为研究对象，分析计算了铁粉颗粒自然凝聚过程的形态特征。结果显示，铁粉自然凝聚形成的随机分形体具有明显的分形特征，凝聚体的分形维数不会随着尺度的改变而发生变化。比较以铁粉为代表的在自然力和以腐殖酸为代表的在水力剪切条件下的两种随机凝聚可知，造成混凝过程中絮凝体标度可变的主要原因在于引入了水力剪切的外力干扰，破坏了随机碰撞结合的自然形成过程，改变了絮凝体的成长机制和构造特征，即只要有外力干扰那么分形体在成长过程中就很难维持标度不变的特性。论文同时研究了不同水力剪切条件和水中离子环境对混凝过程及絮凝体构造的影响。研究结果表明，水力搅拌条件对以腐殖酸为代表的天然有机物混凝具有显着影响。其中初期搅拌条件处于核心地位，其对混凝剂的快速混合扩散及初期絮凝体的密实化起到至关重要的作用；而慢速搅拌强度主要影响初期絮凝体的碰撞结合速率及最终絮凝体的形态特征。水中SO42-和SiO32-等阴离子对絮凝体的构造具有负面影响，而以Ca2+、Mg2+为代表的高价阳离子或多或少都对形成结构密实、尺寸较大的絮凝体起到促进作用。分析探讨腐殖酸絮凝体成长过程与机制，得出腐殖酸絮凝体的形成过程符合DLA-DLCA两阶段凝聚模型，并基于DLA-DLCA两阶段模型对絮凝体进行三维分形仿真模拟。结果表明，模拟絮凝体的三维分形维数与两个成长阶段的比例有关。因此，可以通过控制两阶段的模拟参数来改变两个阶段的比例，进而达到控制絮凝体性状的目的。实验表明，模拟絮凝体与腐殖酸真实絮凝体的形态学相似度较高。
李蕊言[7]（2013）在《基于PIV技术的明渠湍流分形特征研究》文中指出湍流运动中液体质点相互混杂，作无定向、无规则的运动，是相当复杂的、无序的、随机的不可预测系统。很长一段时期内，利用经典物理学的观点和手段分析湍流运动，即采用传统的线性数学分析方法，一直未取得重大突破，其根本原因就在于湍流具有明显的非线性特征。湍流中存在的嵌套结构，湍流由涡旋组成，大涡中嵌套小涡，小涡中再套更小的涡。湍流能量的衰减过程存在耗散结构，存在于湍流中的涡旋会发生串级分裂现象：流体运动的驱动力产生最大的涡旋，大涡会在湍流的发展中逐步串级，变成较小的涡，这一过程可以进行很多级，一直到分子间的粘性力抑制进一步的串级过程，也就是涡旋的尺度到达耗散尺度η时，才会停止涡旋的分裂。嵌套和耗散是一种典型的自相似结构，湍流运动符合分形理论研究对象的两个特点：一是没有特征长度，二是局部和整体具有自相似性。本论文采用有机玻璃流槽模拟明渠湍流运动，利用PIV测速技术测量其速度场，针对湍流运动的随机性和自相似的特性，利用分形理论、统计理论分析明渠湍流的分形特征、湍流强度，并对湍流能量的传输和耗散进行研究分析。明渠湍流的速度矢量场的测量结果表明，湍流速度的分布相当无序，随着时间和空间位置作很不规则的、突变式的脉动。等速线图的结果反应出湍流具有涡旋嵌套结构，大涡中嵌套小涡，小涡中再套更小的涡，并且这些大小不等的涡旋尺度的跨度非常大。湍流速度信号序列是湍流的另一种反映，求解湍流速度时间信号的分维数为1.6376，与理论分维值5/3相近；而速度在空间上的的分维数分别为DX=1.5137，DY=1.6159。求解分维数的相关系数均达到了0.88以上，说明湍流速度信号确实存在某一尺度范围的自相似性。随着湍流的发展，湍流速度的分维数不随时间发生变化，是恒定湍流的一个不变度量；但速度的分维数随着湍流的空间发展则逐渐减小，反应湍流能量逐渐耗散衰减的过程。利用统计理论求解明渠湍流的湍流强度发现，湍流强度的分布同样具有随机性和不规则性，随着湍流的空间发展表现出逐渐减小的趋势。与利用分形理论得到的实验结果类似，分形维数和湍流强度均能表征湍流瞬时速度脉动的剧烈程度，而这种脉动逐渐趋于平缓的现象，是湍流能量耗散的体现。利用PIV测量结果对湍流能量随着湍流空间发展的衰减情况进行分析表明，湍流能量衰减中最主要的来自于是湍动能的耗散，因为在高雷诺数下，脉动变形率S’远远大于时均流的脉动变形率S，因此湍动能的耗散不受时均流和边界条件的限制，表现出明显的衰减趋势。湍动能耗散率与μ’3成正比，即脉动速度越大，脉动越剧烈，湍动能耗散率越大，因为速度脉动越剧烈，在这种不稳定的情况下，流体内会积累大量热量，形成局部对流，促使动量的交换剧烈，湍动能耗散率越大。对湍流的涡旋串级模式进行了分析，流体运动的驱动力产生最大的涡旋，大涡会在湍流的发展中逐步串级，变成较小的涡，直到涡旋的尺度到达耗散尺度η，这种能量耗散串级模式在湍流能量耗散是在分形维数为2.52.6之间的F型近似分形集中。但湍动能耗散率并不是单纯地与湍动能、湍流强度成正比例关系，它们间的关系还需大量的试验和理论模型的论证。
贺维鹏[8]（2012）在《絮体分形成长与流场协同作用机制及数值模拟研究》文中研究表明絮凝是水处理的核心操作单元之一。该过程中形成絮体的粒度、结构和强度等对絮凝效果及后续的固液分离行为都具有重要的影响。因此,能否形成性能良好的絮体,是絮凝工艺的关键,这主要取决于絮凝机理及絮体成长过程。然而,由于絮体形成与它所处的物化条件和水动力学环境之间关系密切,整体上呈现纷繁复杂性和具有混沌性,再加之试验和检测手段的制约,致使人们对絮体成长与多项影响因子在动态絮凝过程中的相互作用仍缺乏足够的认识。本文以絮凝试验为基础研究手段,并通过对反应器内水动力学环境（三维流场）和絮体分形成长过程的计算机模拟,尝试将试验现象与结果同数值计算有机结合起来,进而对动态絮凝过程中絮体分形成长与流场协同作用机制进行了深入探讨。试验研究中,以聚合氯化铝（PAC）为絮凝剂、高岭土和腐植酸悬浊液为试验水样,借助水中絮体形态原位识别技术对方形反应器内不断运动的絮体进行实时监测和原位分析,以期更为准确地对动态絮凝过程中絮体粒度和结构的演变特征进行定量描述。通过对具有不同几何结构特征的方形反应器内三维流场进行数值模拟,并将计算结果与相应工况下的絮凝试验现象相联系,初步考察了反应器内水流结构与絮体成长的相互作用关系。研究结果表明,只有在适宜的高宽比（如H=D）、挡板条件（如B=0.10D）和桨叶高度（如C=0.33H）时,才能确保反应器内桨叶区及其附近的紊动耗散率较大和水流循环时间较短,使尽可能多的颗粒参与到流体的大循环中,同时还可最大限度地消除“死水区”,实现颗粒在桨叶区及其附近充分碰撞凝聚,加快絮凝反应,获得理想的絮凝效果。研究还发现,较大的絮凝强度可减弱上述条件对絮凝后期絮体形态演变的影响;较长的沉淀时间也可削弱各工况时剩余浊度的差异。为了深入探索絮体内部构造,对传统有限扩散凝聚（DLA）模型进行了适当改进,在模型中考虑了不同粒子来源时总凝聚粒子数以及粒子可运动区域、粘结方式和粘附几率等的影响,并借助新模型实现了单一或多个凝聚核时颗粒聚集过程的可视化。通过系统分析单凝聚核时虚拟絮体的成长及形态统计特性,发现絮体在粒度增加的同时,其致密性开始下降,结构变得疏松多孔,强度也随之降低,致使絮体抵抗水流剪切破坏的能力变弱。此外,在全圆周粒子源条件下,可实现“絮凝核心”在各个方向上充分发育,为随机粒子提供更多的粘附位置,最终使所形成虚拟絮体的粒度比半圆周粒子源的要大,其结构也比后者的要致密。多凝聚核时的模拟结果表明,在多个凝聚核的颗粒聚集过程中,各凝聚集团的分形成长之间存在着竞争作用,且凝聚核的间距越小,竞争作用越激烈,这对深化认识絮体的成长机制有重要意义。研究还发现,回转半径内网格占有率的增加是絮体密度增大和结构变得致密的主要原因,也是导致其边界分形维数减小和空隙率下降的主要因素。在絮体分形结构虚拟模拟的基础上,分别对絮体破碎及再形成过程絮体形态的动态变化进行了数值模拟和试验分析,以考察颗粒破碎行为对其形态演变的影响及絮体的分形成长特征。研究发现:（a）在虚拟絮体成长过程中,存在一个使其由各向同性向各向异性过渡的临界时刻,之后各枝杈对彼此生长的抑制作用增强;（b）絮体抵抗剪切破坏能力主要取决于其质心附近颗粒的空间分布,而受远离质心的区域内颗粒重组的影响较弱;（c）破碎后形成的絮体碎片,为再形成阶段悬浮颗粒（或微小团簇）的重组提供了更多的附着位点,它们的粒度及结构决定着再形成过程絮凝核心的性能。研究认为,在具体操作时需要合理控制絮凝体系的物化条件,既不能使絮体过度破碎,也不能让破碎后的絮体过度生长,这均不利于改善最终形成絮体的性能。基于前文及相关文献的研究,本文建立了一种新的絮体动态生长模型,并借助该概念模型,通过对低剪切条件下以及多级搅拌时絮体形态演变特征的分析,深入探讨了动态絮凝过程中絮体分形成长与流场的协同作用机制。研究发现,由絮体破裂及随之发生的再形成行为引起的重组过程中形成凝聚体的粒度比由絮体破损及随后的再形成过程形成的要大,结构也更为致密,这有助于絮凝反应池的优化设计,也为形成特定絮体结构奠定了理论基础。此外,由于分形凝聚体的自相似性,对于任一絮凝强度,絮体边界分形维数进入稳定状态的耗时比其平均粒径的要少,并且随着絮凝强度的增大,二者达稳耗时的差值呈先减小而后增大的变化趋势。
钟亮[9]（2011）在《河道形态阻力分形特征研究》文中认为河道阻力直接决定着河流的泄流、输沙等能力,是水力学与河流动力学研究的基本问题,也是江河治理设计的关键参数,河道阻力问题研究具有重要的理论意义和广阔的应用前景。本文采用理论分析、数值计算和水槽试验相结合的方法,开展了河道形态阻力的分形特征研究,取得了如下主要成果:（1）河道床面形态具有自相似特征,可视为分形。采用分形理论中的一维和二维RMD模型,实现了在给定平面区域上生成不同分形维数、粗糙程度及分辨率的河道剖面轮廓及床面形态,模拟结果凸显了精细的微观粗糙结构。（2）基于少量的数据资料,应用一元分形插值理论和二元分形插值理论分别实现了河道剖面轮廓及床面形态的分形重构,较好地克服了规则欧氏几何粗糙度测量中的尺度相关性和数据有限性问题。（3）从定性与定量角度对剖面轮廓及粗糙表面分形维数的各种计算方法进行了系统分析比较,提出分别采用结构函数法和改进立方体覆盖法来计算河道剖面轮廓及床面形态的分形维数。（4）对爱因斯坦法、姜国干法、洛特尔法以及加权平均法等综合阻力分割方法进行了分析讨论与验证比较,提出爱因斯坦法总体最优。（5）探讨了糙率尺寸法及暴露度分析法在床面粗糙度表征中存在的问题,提出采用分形理论来研究具有自相似精细结构的床面粗糙度,确立了床面粗糙度分形表征函数的基本结构形式。（6）建立了沙粒当量粗糙度ks1与沙粒阻力系数nb ’及fb’的分形关系式,式中引入的剖面轮廓分形维数D,可综合反映床沙粒径级配及随机排列所形成的粗糙形态,对公式的验证、分析与讨论表明,公式结构较为合理,计算精度令人满意。（7）通过引入充分体现三维沙波床面特征（如平面沙波多寡、几何形态及分布状况等）的分形维数D,建立了沙波当量粗糙度ks2 /Δ及沙波阻力系数fb"的分形关系式,导得了ks2 /Δ与fb"之间的关系,讨论了fb"随ks2 /Δ的变化规律。（8）对曼宁公式存在的量纲不和谐及影响因素不明确两大缺陷进行了尝试性改进,初步建立了量纲和谐且经分形细化的曼宁公式。
刘宁强[10]（2010）在《江西大吉山钨矿地区成矿作用发生与发展初步分析 ——自相似振荡有限时间奇点理论探索研究》文中指出Sornette和Ide（2003）提出了一种“自相似振荡有限时间奇点理论”。该理论指出:“一个二维的动力学系统,具有两个分别代表正反馈和负反馈的非线性项,二者相互竞争,通过自相似的对数周期振荡（离散标度不变性）,继之以幂律式的加速增长（连续标度不变性）而在有限时间内达到奇点（临界点）”。该理论较准确地反映了复杂系统中过程或事件向临界点的时-空演化与发展趋势,并且在对于突发事件的预测中取得了良好的效果。作者从成矿系统复杂性的视角,将自相似振荡有限时间奇点理论与地质、地球化学相结合,对于大吉山钨矿地区成矿作用的发生与发展规律进行初步研究,探索非线性前沿科学在成矿系统中的应用与方法。作者以“地质作用与时-空结构是一切地质现象的本质与核心”的自然哲学理念为基本指导思想,以时-空对偶性为根本出发点,以化学波及其传播作为中心思想,以钨元素的含量M （r）作为成矿作用中正、负反馈的载体,运用地质统计学的理论与方法研究复杂成矿系统中成矿物质的时-空分布,选取“时-空剖面”;根据自相似振荡有限时间奇点理论,建立研究模型, ln（）,选取研究变量Dr;运用“中间渐近”原则,在“宏观”和“中观”不同标度上,对成矿作用时-空剖面中成矿物质的M （r）和Dr进行观察和测度,绘制Dr ? lnr一维演化趋势图,运用成矿系统复杂性理论来研究复杂成矿系统中成矿作用的发生与发展规律。研究结果显示,钨元素的含量对数lnM（r）对于距离对数lnr的导数（dlnM（r）/dlnr）,即“局部分数维”Dr由矿区外围向矿区中心的时-空演化过程中,具有通过“自相似对数周期振荡”过程转为幂律式增长而趋于成矿中心的明显规律性。这种规律性表明大吉山钨矿地区的复杂成矿系统中,钨元素在成矿过程中具有起着正、负反馈的作用,二者相互竞争,通过自相似的对数周期振荡,继之以幂律式的加速增长,而在有限时间内达到奇点（临界点）,亦即成矿的发生。这一规律正确地反映了该矿区的成矿作用动力学过程与机制。由此作者认为,该理论可以进一步应用于成矿远景区的成矿预测。
二、紊流涡旋自相似性及标度不变性研究的进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、紊流涡旋自相似性及标度不变性研究的进展（论文提纲范文）
（1）空调房间侧送风非等温射流分形特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外分形领域的研究现状 |
| 1.2.2 国内分形领域的研究现状 |
| 1.3 课题的研究内容及创新点 |
| 1.3.1 课题的研究内容 |
| 1.3.2 课题研究的创新点 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 第2章 侧送风射流分形特性研究 |
| 2.1 分形理论 |
| 2.1.1 分形的概述 |
| 2.1.2 分形的特征 |
| 2.2 侧送风射流分形特性分析 |
| 2.2.1 射流运动中的湍流现象 |
| 2.2.2 侧送风射流运动中的湍流分形特征证明 |
| 2.3 分形维数 |
| 2.3.1 豪斯多夫维数 |
| 2.3.2 相似维数 |
| 2.3.3 关联维数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 实验内容及方案设计 |
| 3.1 实验概况 |
| 3.2 实验台的搭建 |
| 3.3 实验设备 |
| 3.3.1 多点式风速仪及其测速原理 |
| 3.3.2 温度自记仪及其测温原理 |
| 3.4 实验的方案设计 |
| 3.4.1 实验方案 |
| 3.4.2 实验参数设置 |
| 3.5 实验的操作流程 |
| 3.5.1 实验的准备工作 |
| 3.5.2 实验的测试工作 |
| 3.6 实验结果与数据分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 分形维数与湍流强度的关系研究 |
| 4.1 湍流强度 |
| 4.1.1 湍流强度的概念 |
| 4.1.2 湍流强度的计算 |
| 4.2 分形维数的计算 |
| 4.3 分形维数与湍流强度的数学模型 |
| 4.3.1 数学模型的建立 |
| 4.3.2 模型检验 |
| 4.3.3 模型检验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 分形维数与阿基米德准数的关系研究 |
| 5.1 阿基米德准数 |
| 5.1.1 阿基米德准数的概念 |
| 5.1.2 阿基米德准数的计算 |
| 5.2 湍流强度与阿基米德准数的关系 |
| 5.3 湍流强度与阿基米德准数的数学模型 |
| 5.3.1 数学模型的建立 |
| 5.3.2 模型检验 |
| 5.4 分形维数与阿基米德准数的数学模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 分形维数与侧送风射流长度的关系研究 |
| 6.1 侧送风射流 |
| 6.1.1 侧送风射流的概念 |
| 6.1.2 侧送风射流长度的计算 |
| 6.2 分形维数与侧送风射流相对射程 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（2）沙漏形栅条絮凝池絮凝数值模拟与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究问题及意义 |
| 1.3.1 研究问题的提出 |
| 1.3.2 课题研究意义 |
| 1.4 栅条絮凝池结构 |
| 1.5 研究内容 |
| 第二章 絮凝机理及絮凝效果评价指标 |
| 2.1 絮凝机理 |
| 2.2 胶体的稳定性 |
| 2.3 絮体分形理论 |
| 2.3.1 分形理论的性质 |
| 2.3.2 分形理论在絮凝形态学中的应用 |
| 2.4 絮体动力学理论 |
| 2.4.1 异向絮凝 |
| 2.4.2 同向絮凝 |
| 2.4.3 Smoluchowski理论 |
| 2.4.4 改进的Camp和 Stein理论 |
| 2.5 絮凝效果评价控制指标 |
| 2.5.1 G值和GT值评价控制指标 |
| 2.5.2 GT/(Re)~(1/2)值评价控制指标 |
| 2.5.3 欧拉准数Eu评价控制指标 |
| 2.5.4 湍动能k评价控制指标 |
| 2.5.5 湍动能耗散率ε评价控制指标 |
| 2.5.6 涡旋速度梯度G′评价控制指标 |
| 第三章 数值模拟理论及栅条絮凝池建模 |
| 3.1 基本控制方程 |
| 3.1.1 质量守恒定律 |
| 3.1.2 动量守恒定律 |
| 3.1.3 能量守恒定律 |
| 3.1.4 组分质量守恒定律 |
| 3.2 湍流模拟模型 |
| 3.2.1 直接模拟法(DNS) |
| 3.2.2 大涡模拟法(LES) |
| 3.2.3 雷诺平均法(RANS) |
| 3.2.4 标准k-ε模型 |
| 3.2.5 RNGk-ε模型 |
| 3.2.6 Realizable k-ε模型 |
| 3.3 栅条絮凝池模型建立 |
| 3.4 模型模拟假设条件 |
| 3.5 模型模拟过程 |
| 3.5.1 网格划分 |
| 3.5.2 定义边界条件 |
| 3.5.3 初始化条件及残差标准 |
| 3.6 栅条絮凝池模型验证 |
| 3.6.1 速度分布验证 |
| 3.6.2 水头损失验证 |
| 第四章 栅条絮凝池模拟结果及其分析 |
| 4.1 不同栅条形状对絮凝效果的影响 |
| 4.2 栅板间距对不同规模沙漏形栅条絮凝池絮凝效果的影响 |
| 4.3 栅条宽度对不同规模沙漏形栅条絮凝池絮凝效果的影响 |
| 4.4 栅板与过水孔距离对沙漏形栅条絮凝池絮凝效果的影响 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（3）基于正交试验法的DLA/DLCA虚拟絮体分形成长机制模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 絮凝技术与絮凝基础理论 |
| 1.2.1 絮凝理论的发展 |
| 1.2.2 絮凝作用机理 |
| 1.2.3 絮凝动力学 |
| 1.3 分形理论及絮凝模型研究进展 |
| 1.3.1 分形理论简介 |
| 1.3.2 分形理论的发展 |
| 1.3.3 絮体碰撞聚集模型 |
| 1.3.4 絮体破碎与再形成 |
| 1.3.5 絮凝模型研究进展 |
| 1.4 优化思想及其应用现状 |
| 1.4.1 试验优化设计 |
| 1.4.2 正交试验法及其应用现状 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 1.5.3 主要研究内容 |
| 第2章 模拟机制及正交试验设计 |
| 2.1 模拟平台及模型的选择 |
| 2.1.1 仿真平台的选择 |
| 2.1.2 仿真模型的选择 |
| 2.2 虚拟絮体的形态表征 |
| 2.2.1 粘附率 |
| 2.2.2 絮体回转半径 |
| 2.2.3 絮体分形维数 |
| 2.2.4 絮体空隙率 |
| 2.2.5 各向特征长度 |
| 2.3 虚拟絮体凝聚模拟正交试验方案的设计 |
| 2.3.1 DLA模型凝聚模拟方案 |
| 2.3.2 DLCA模型凝聚模拟方案 |
| 2.3.3 模拟结果随机性处理 |
| 2.4 虚拟絮体破碎再形成模拟方案的设计 |
| 2.4.1 DLA模型破碎再形成模拟方案 |
| 2.4.2 DLCA模型破碎再形成模拟方案 |
| 2.5 正交试验结果的分析方法 |
| 2.5.1 单指标分析法 |
| 2.5.2 多指标分析法 |
| 第3章 DLA/DLCA分形聚集过程的优化模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 DLA絮体分形聚集过程优化分析 |
| 3.2.1 絮体形态特征值的单指标分析 |
| 3.2.2 絮体形态特征值的多指标分析 |
| 3.2.3 DLA模型最优组合方案的确定 |
| 3.3 DLCA絮体分形聚集过程优化分析 |
| 3.3.1 絮体形态特征值的单指标分析 |
| 3.3.2 絮体形态特征值的多指标分析 |
| 3.3.3 DLCA模型最优组合方案的确定 |
| 3.4 DLA/DLCA颗粒凝聚过程的对比分析 |
| 3.4.1 絮体形态指标的对比 |
| 3.4.2 絮体各向特征长度指标的对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 DLA/DLCA破碎再形成过程的优化模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同破碎强度下再形成絮体的形态特征分析 |
| 4.2.1 DLA虚拟絮体破碎及再形成过程 |
| 4.2.2 DLCA虚拟絮体破碎及再形成过程 |
| 4.3 DLA/DLCA破碎再形成过程的对比分析 |
| 4.3.1 絮体破碎后形态特征的对比分析 |
| 4.3.2 絮体再形成后形态特征的对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于形态演变的絮体分形成长机制探讨 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DLA絮体凝聚与再形成的对比分析 |
| 5.2.1 DLA絮体凝聚与再形成过程形态特征的直观分析 |
| 5.2.2 DLA絮体凝聚与再形成过程形态特征的统计分析 |
| 5.3 DLCA絮体凝聚与再形成的对比分析 |
| 5.3.1 DLCA絮体凝聚与再形成过程形态特征的直观分析 |
| 5.3.2 DLCA絮体凝聚与再形成过程形态特征的统计分析 |
| 5.4 动态絮凝过程絮体分形成长机制 |
| 5.4.1 屏蔽效应 |
| 5.4.2 絮体破碎机制 |
| 5.4.3 絮体分形成长机制解析 |
| 5.4.4 絮体成长过程的动态变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）基于分形理论的膨胀土微观结构演变规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 膨胀土微观测试技术概论 |
| 1.2.1 定性研究微观孔隙测量技术 |
| 1.2.2 定量研究微观孔隙测量技术 |
| 1.3 分形几何概论 |
| 1.3.1 标度不变性和维数 |
| 1.3.2 分形维数的计算 |
| 1.3.3 分形几何在岩土邻域中常用模型 |
| 1.4 孔隙分形模型概论 |
| 1.5 分形几何在微结构研究中的应用 |
| 1.6 本文主要研究内容和研究目的 |
| 1.6.1 研究目的和意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 1.7 技术路线 |
| 2 膨胀土微观结构试验研究 |
| 2.1 试验目的 |
| 2.2 试验方法和仪器 |
| 2.2.1 压汞试验 |
| 2.2.2 电镜试验 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.3.1 试验土样 |
| 2.3.2 试样制备 |
| 2.3.3 初始含水率变化对膨胀土微观结构影响的试验研究 |
| 2.3.4 压实度变化对膨胀土微观结构影响的试验研究 |
| 2.3.5 脱湿环境变化对膨胀土微观结构影响的试验研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 微观试验结果与分析 |
| 3.1 压汞试验结果分析 |
| 3.1.1 压汞试验分析模型 |
| 3.1.2 不同脱湿环境膨胀土压汞试验结果与分析 |
| 3.1.3 不同压实度膨胀土压汞试验结果与分析 |
| 3.1.4 不同初始含水率膨胀土压汞试验结果与分析 |
| 3.2 扫描电镜试验结果分析 |
| 3.2.1 不同脱湿环境扫描电镜试验结果和分析 |
| 3.2.2 不同压实度膨胀土扫描电镜试验结果和分析 |
| 3.2.3 不同含水率膨胀土扫描电镜试验结果和分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 压汞试验结果分形研究 |
| 4.1 分形模型与计算方法 |
| 4.2 压汞试验分形维数计算 |
| 4.2.1 不同脱湿环境孔隙分形维数计算 |
| 4.2.2 不同压实度膨胀土压汞试验结果和分析 |
| 4.2.3 不同初始含水率膨胀土压汞试验结果和分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 扫描电镜试验结果分形研究 |
| 5.1 盒维数计算流程 |
| 5.2 不同脱湿环境膨胀土盒维数计算 |
| 5.3 不同压实度膨胀土盒维数计算 |
| 5.4 不同初始含水率膨胀土盒维数计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 应用前景和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）涡旋压缩机微间隙泄漏及分形表征（论文提纲范文）
| 目录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 涡旋压缩机概述 |
| 1.1.1 涡旋压缩机发展历史 |
| 1.1.2 涡旋压缩机用途及其优缺点 |
| 1.2 涡旋压缩机研究现状与研究动向 |
| 1.2.1 涡旋压缩机研究现状 |
| 1.2.2 涡旋压缩机研究动向 |
| 1.3 本课题研究意义和来源 |
| 1.4 本课题主要工作和创新性 |
| 1.4.1 课题主要工作 |
| 1.4.2 本课题创新性 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 涡旋压缩机工作原理、热力过程以及力学分析 |
| 2.1 涡旋压缩机工作原理 |
| 2.2 涡旋压缩机泄漏模型 |
| 2.2.1 泄漏工质流态 |
| 2.2.2 切向泄漏 |
| 2.2.3 径向泄漏 |
| 2.2.4 通过密封条泄漏模型 |
| 2.2.5 通过背压孔泄漏模型 |
| 2.4 涡旋压缩机传热模型 |
| 2.4.1 绝热模型 |
| 2.4.2 纯热传导模型 |
| 2.4.3 热传导和对流模型 |
| 2.5 涡旋盘受力分析 |
| 2.5.1 切向气体力 |
| 2.5.2 径向气体力 |
| 2.5.3 轴向气体力 |
| 2.5.4 气体背压力 |
| 2.5.5 动涡盘自转力矩和非气体力 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 粗糙表面分形几何学 |
| 3.1 分形理论简介 |
| 3.2 表面粗糙度构成和表征参数 |
| 3.2.1 表面粗糙度构成 |
| 3.2.2 表面粗糙度表征参数 |
| 3.3 粗糙表面分形表征 |
| 3.3.1 W-M函数简介 |
| 3.3.2 分形维数和尺度系数 |
| 3.4 粗糙表面接触分形行为 |
| 3.4.1 粗糙表面接触性质 |
| 3.4.2 分形接触模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 动静涡旋表面形貌对流动阻力特性的影响 |
| 4.1 FLUENT软件概述 |
| 4.2 径向泄漏微间隙物理模型 |
| 4.2.1 粗糙表面描述 |
| 4.2.2 粗糙表面分形表征 |
| 4.3 粗糙表面微间隙流动计算模型 |
| 4.4 计算结果与分析 |
| 4.4.1 微间隙粗糙元附近流线图 |
| 4.4.2 粗糙元对流动阻力特性影响 |
| 4.4.3 分形维数对流动阻力特性影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 涡旋压缩机微间隙泄漏量和轴向密封力的分形表征 |
| 5.1 缝隙流动泄漏量模型 |
| 5.2 微间隙气体泄漏量分形表征 |
| 5.2.1 动静涡旋接触面变形性质 |
| 5.2.2 动静涡旋盘密封端面分形分析 |
| 5.2.3 基于分形理论的微间隙泄漏量模型 |
| 5.3 涡旋压缩机轴向间隙密封必要条件研究 |
| 5.4 算例与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 工作总结及课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A：攻读学位期间所发表的论文 |
（6）混凝过程中絮凝体的标度可变性及其分形仿真模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究的目的和意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文的构成 |
| 2 混凝过程及絮凝体构造特征的研究方法 |
| 2.1 混凝过程的光学在线监测原理和方法 |
| 2.2 絮凝体形态学研究 |
| 2.2.1 分形理论及其在混凝中的应用 |
| 2.2.2 絮凝体形态学参数的测定方法 |
| 2.3 絮凝体强度分析方法 |
| 3 实验部分 |
| 3.1 实验系统与仪器 |
| 3.1.1 实验系统 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.2 实验材料与操作 |
| 3.2.1 主要实验药剂 |
| 3.2.2 腐殖酸水样的配制 |
| 3.2.3 混凝剂的配制 |
| 3.2.4 混凝操作条件 |
| 4 腐殖酸混凝过程中絮凝体的动态变化规律 |
| 4.1 PH=5 的条件下絮凝体的成长变化过程 |
| 4.1.1 pH=5 时混凝过程中 FI 曲线的变化 |
| 4.1.2 pH=5 时絮凝体平均粒径随时间的变化规律 |
| 4.1.3 pH=5 时絮凝体分形维数及自由沉速的动态变化 |
| 4.2 中性条件下絮凝体的成长变化过程 |
| 4.2.1 中性条件下混凝过程中 FI 曲线的变化 |
| 4.2.2 中性条件下絮凝体平均粒径随时间的变化规律 |
| 4.2.3 中性条件下絮凝体分形维数及自由沉速的动态变化 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 分形理论体系下凝聚体标度可变性的机理探讨 |
| 5.1 自然聚集过程中凝聚体的标度不变性 |
| 5.1.1 自然状态下的分形物质及其特性 |
| 5.1.2 铁粉自然凝聚过程中凝聚体的标度不变性 |
| 5.2 外力干扰对分形物质形成过程及构造的影响 |
| 5.2.1 絮凝体标度可变性的机理探讨 |
| 5.2.2 水力搅拌条件对絮凝体形成过程及构造特征的影响 |
| 5.2.3 离子环境对絮凝体构造特征的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 腐殖酸絮凝体的分形仿真模拟 |
| 6.1 腐殖酸絮凝体成长模式及其模型建立 |
| 6.2 腐殖酸絮凝体三维 DLA-DLCA 模型模拟 |
| 6.2.1 DLA-DLCA 两阶段模型的分形仿真模拟计算方法 |
| 6.2.2 模拟絮凝体三维分形维数计算方法 |
| 6.2.3 DLA-DLCA 两阶段模型模拟结果 |
| 6.2.4 模拟絮凝体与真实絮凝体形态学特征相似度分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生在读期间的研究成果 |
（7）基于PIV技术的明渠湍流分形特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 湍流的分形特征 |
| 1.2.2 湍流的理论分形模型 |
| 1.3 研究目的 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 2D-PIV 技术测量明渠湍流速度场的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 流速场的测量方法 |
| 2.1.2 2D-PIV 系统的组成 |
| 2.2 试验装置与方法 |
| 2.2.1 明渠管道模型 |
| 2.2.2 2D-PIV 系统 |
| 2.2.3 试验步骤 |
| 2.3 试验结果与讨论 |
| 3 明渠湍流的分形特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 分形的基本理论 |
| 3.1.2 分形维数的测量方法 |
| 3.1.3 湍流速度的分形维数测量 |
| 3.2 湍流速度在时间上的分维 |
| 3.2.1 速度在时间上的分维数求解 |
| 3.2.2 速度信号分维 D 在时间上的沿程变化 |
| 3.3 湍流速度在空间上的分维 |
| 3.3.1 速度在流向上的分维数求解 |
| 3.3.2 速度在垂向上的分维数求解 |
| 3.3.3 速度分形维数随湍流空间发展的变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 明渠湍流强度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 湍流的时平均运算 |
| 4.1.2 湍流强度 |
| 4.2 明渠湍流的湍流强度 |
| 4.2.1 流向上湍流强度的分布 |
| 4.2.2 垂向上湍流强度的分布 |
| 4.2.3 湍流强度与分维数 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 明渠湍流能量传输与耗散规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 湍流能量方程 |
| 5.1.2 湍动能和湍动能耗散 |
| 5.2 明渠湍流能量的传输与耗散规律 |
| 5.2.1 湍流能量沿流向的传输与耗散 |
| 5.2.2 湍流能量沿垂向的传输与耗散 |
| 5.2.3 湍动能耗散率 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）絮体分形成长与流场协同作用机制及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 水中颗粒的凝聚特征 |
| 1.2.1 颗粒存在状态及微观性质 |
| 1.2.2 颗粒絮凝的动力 |
| 1.3 絮凝形态学理论及其研究进展 |
| 1.3.1 分形理论概述 |
| 1.3.2 絮体分形特征 |
| 1.3.3 絮体碰撞聚集模型 |
| 1.3.4 絮体破碎与恢复 |
| 1.3.5 絮体强度的研究方法 |
| 1.4 数值模拟技术在絮凝研究中的应用现状 |
| 1.4.1 絮体分形凝聚的DLA 模拟 |
| 1.4.2 反应器内流场的仿真 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究的技术路线 |
| 1.5.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 研究方法及设备 |
| 2.1 絮体形态原位检测方法 |
| 2.1.1 试验材料与设备 |
| 2.1.2 原位在线检测分析 |
| 2.1.3 试验条件的优化 |
| 2.1.4 实际絮体特征参数的求取 |
| 2.2 反应器内流场的可视化方法 |
| 2.2.1 流场可视化的求解步骤 |
| 2.2.2 流体动力学控制方程 |
| 2.2.3 反应器桨叶区的处理 |
| 2.2.4 流场特性的表征 |
| 2.3 颗粒凝聚的模拟方法 |
| 2.3.1 模拟平台 |
| 2.3.2 数值模型及其模拟 |
| 2.3.3 虚拟絮体形态的表征 |
| 第3章 反应器内流场特性及其对絮体成长影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 反应器的高宽比对流场及絮体成长的影响 |
| 3.2.1 反应器的几何结构 |
| 3.2.2 流场特性分析 |
| 3.2.3 絮体形态及沉降性能分析 |
| 3.3 反应器内挡板尺寸对流场及絮体成长的影响 |
| 3.3.1 反应器的几何结构 |
| 3.3.2 流场特性分析 |
| 3.3.3 絮体形态及沉降性能分析 |
| 3.4 反应器内桨叶高度对流场及絮体成长的影响 |
| 3.4.1 反应器的几何结构 |
| 3.4.2 流场特性分析 |
| 3.4.3 絮体形态及沉降性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 改进型DLA 虚拟絮体分形聚集特征模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模拟条件及设计 |
| 4.2.1 模拟条件的设置 |
| 4.2.2 虚拟絮体随机性的处理 |
| 4.3 单一凝聚核时虚拟絮体分形聚集特征分析 |
| 4.3.1 总凝聚粒子数对絮体形态的影响 |
| 4.3.2 可运动区域对絮体形态的影响 |
| 4.3.3 粘结方式对絮体形态的影响 |
| 4.3.4 粘附几率对絮体形态的影响 |
| 4.4 多凝聚核时虚拟絮体分形聚集特征分析 |
| 4.4.1 种粒子数为2 时絮体形态的演变 |
| 4.4.2 种粒子数为4 时絮体形态的演变 |
| 4.4.3 种粒子数为5 时絮体形态的演变 |
| 4.4.4 颗粒凝聚的竞争机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 颗粒破碎行为对絮体成长及形态特征影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 破碎及再形成时絮体形态的数值模拟 |
| 5.2.1 模拟实施步骤 |
| 5.2.2 破碎后虚拟絮体的形态特征 |
| 5.2.3 再形成时虚拟絮体的形态特征 |
| 5.2.4 破碎前后虚拟絮体形态的统计特性 |
| 5.3 破碎/再形成过程絮体形态演变的试验分析 |
| 5.3.1 试验过程 |
| 5.3.2 絮凝强度对絮体成长的影响 |
| 5.3.3 破碎强度对絮体成长的影响 |
| 5.3.4 再形成强度对絮体成长的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 絮体分形成长与流场协同作用机制探讨 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 絮凝过程絮体成长机制 |
| 6.2.1 模型提出背景 |
| 6.2.2 絮体动态生长模型 |
| 6.3 低剪切流中絮体形态演变特征分析 |
| 6.3.1 试验条件及设计 |
| 6.3.2 絮体粒度及结构的动态变化 |
| 6.3.3 絮体成长与流场的协同作用 |
| 6.4 多级搅拌时絮体形态演变特征分析 |
| 6.4.1 试验条件及设计 |
| 6.4.2 絮体成长机制的讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）河道形态阻力分形特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 应用前景及研究意义 |
| 1.1.1 应用前景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 河道形态分形特征研究现状 |
| 1.2.2 综合阻力研究现状 |
| 1.2.3 沙粒阻力研究现状 |
| 1.2.4 沙波阻力研究现状 |
| 1.2.5 曼宁公式研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作及章节安排 |
| 1.3.1 本文主要工作 |
| 1.3.2 本文章节安排 |
| 第二章 河道形态特征的分形量化研究 |
| 2.1 分形理论概述 |
| 2.1.1 分形理论的形成与发展 |
| 2.1.2 分形几何的基本概念 |
| 2.1.3 分形维数的数学定义 |
| 2.1.4 数学中的经典分形 |
| 2.2 随机分形模拟理论及应用 |
| 2.2.1 河道剖面轮廓的随机分形模拟 |
| 2.2.2 河道床面形态的随机分形模拟 |
| 2.3 分形维数的测定与计算 |
| 2.3.1 分形维数的测定方法 |
| 2.3.2 剖面轮廓分形维数的计算方法 |
| 2.3.3 粗糙表面分形维数的计算方法 |
| 2.4 河道形态特征的尺度效应 |
| 2.4.1 床沙粒径分布的尺度效应 |
| 2.4.2 床面形态作用的尺度效应 |
| 2.4.3 床面测量的尺度效应 |
| 2.5 河道剖面轮廓的分形量化研究 |
| 2.5.1 一元分形插值理论 |
| 2.5.2 河道剖面轮廓的一元分形插值模拟 |
| 2.5.3 河道剖面轮廓的分形维数计算 |
| 2.6 河道床面形态的分形量化研究 |
| 2.6.1 二元分形插值理论 |
| 2.6.2 河道床面形态的二元分形插值模拟 |
| 2.6.3 河道床面形态的分形维数计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 综合阻力分割方法的分析验证 |
| 3.1 河道阻力概述 |
| 3.1.1 河道阻力的本质 |
| 3.1.2 河道阻力的分类 |
| 3.1.3 研究河道阻力问题的合理途径 |
| 3.2 几种典型的综合阻力分割方法 |
| 3.2.1 水力半径分割法 |
| 3.2.2 能坡分割法 |
| 3.2.3 加权平均法 |
| 3.3 综合阻力分割方法的理论分析 |
| 3.3.1 能耗最小原理分析 |
| 3.3.2 解析分析 |
| 3.4 综合阻力分割方法的验证比较 |
| 3.4.1 变坡水槽设计 |
| 3.4.2 加糙板制作 |
| 3.4.3 试验参数控制 |
| 3.4.4 试验实施方案 |
| 3.4.5 试验成果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 沙粒阻力分形特征试验研究 |
| 4.1 现有床面粗糙度表示方法分析 |
| 4.1.1 床面糙率尺寸法 |
| 4.1.2 暴露度分析法 |
| 4.2 床面粗糙度的分形表征 |
| 4.2.1 分形维数与尺度参数 |
| 4.2.2 床面粗糙度的分形表征参数 |
| 4.2.3 粗糙度分形表征函数的结构形式 |
| 4.3 明渠紊流的垂线流速分布公式 |
| 4.3.1 明渠紊流流场分区及其流速分布 |
| 4.3.2 对数流速分布公式推导回顾 |
| 4.3.3 粗糙河床的理论床面位置 |
| 4.3.4 对数流速分布公式的验证 |
| 4.4 沙粒阻力试验 |
| 4.4.1 粘沙平整床面的沙粒阻力试验 |
| 4.4.2 初始静平整床面的沙粒阻力试验 |
| 4.4.3 清水冲刷粗化床面的沙粒阻力试验 |
| 4.5 沙粒当量粗糙度的分形关系式 |
| 4.5.1 沙粒当量粗糙度的推求 |
| 4.5.2 沙粒当量粗糙度公式的建立 |
| 4.5.3 沙粒当量粗糙度公式的验证比较 |
| 4.5.4 沙粒当量粗糙度公式讨论 |
| 4.6 沙粒阻力系数的分形关系式 |
| 4.6.1 沙粒阻力的影响因素分析 |
| 4.6.2 沙粒阻力系数计算公式的建立 |
| 4.6.3 沙粒阻力系数计算公式的验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 沙波阻力分形特征试验研究 |
| 5.1 沙波阻力的现有计算方法及其分析 |
| 5.1.1 基于沙波几何形态的方法 |
| 5.1.2 基于水流泥沙条件的方法 |
| 5.2 沙波河床的水流特性及理论床面位置 |
| 5.2.1 沙波河床的水流特性 |
| 5.2.2 沙波河床的理论床面位置 |
| 5.3 沙粒阻力与沙波阻力的分离 |
| 5.3.1 摩阻作用可加性原理及其验证试验回顾 |
| 5.3.2 阻力系数的分离关系 |
| 5.3.3 沙波河床中沙粒阻力系数的确定方法 |
| 5.4 沙波阻力试验 |
| 5.4.1 概化规则沙波阻力试验 |
| 5.4.2 水流塑造沙波阻力试验 |
| 5.4.3 随机铺制沙波阻力试验 |
| 5.5 沙波当量粗糙度的分形关系式 |
| 5.5.1 沙波当量粗糙度推求 |
| 5.5.2 沙波当量粗糙度公式的建立与验证 |
| 5.5.3 沙波当量粗糙度公式的分析讨论 |
| 5.5.4 沙波当量粗糙度公式的比较 |
| 5.6 沙波阻力系数的分形关系式 |
| 5.6.1 沙波阻力系数计算公式的建立与验证 |
| 5.6.2 沙波阻力系数计算公式的分析讨论 |
| 5.6.3 沙波阻力系数计算公式的比较 |
| 5.6.4 沙波阻力系数与沙波当量粗糙度的关系式 |
| 5.7 沙波床面演化及阻力计算初步探讨 |
| 5.7.1 沙波形态计算的代表性公式 |
| 5.7.2 沙波床面形态的演化模型 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 曼宁公式分形细化初步研究 |
| 6.1 曼宁公式及其分析 |
| 6.2 量纲和谐的曼宁公式 |
| 6.3 曼宁公式分形细化初步研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 创新点自评 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 沙粒阻力试验初始静平整床面及清水冲刷粗化层的床沙级配 |
| 附录B 沙粒阻力试验河床纵向中轴剖面轮廓分形维数计算 |
| 附录C 沙波阻力试验床面形态分形维数计算 |
| 在学期间发表的论着及取得的科研成果 |
（10）江西大吉山钨矿地区成矿作用发生与发展初步分析 ——自相似振荡有限时间奇点理论探索研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 存在的问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文结构与实际工作量 |
| 1.4.1 论文结构 |
| 1.4.2 实际工作量 |
| 1.5 小结 |
| 第2章 大吉山钨矿矿床地质 |
| 2.1 工作区概况 |
| 2.2 区域成矿地质背景 |
| 2.2.1 大地构造位置 |
| 2.2.2 区域地质概况 |
| 2.3 矿床地质特征 |
| 2.3.1 地层 |
| 2.3.2 构造 |
| 2.3.3 岩浆岩 |
| 2.3.4 矿体地质特征 |
| 2.4 地质工作程度 |
| 2.4.1 矿山地质工作程度 |
| 2.4.2 以往科学研究工作 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 成矿系统复杂性理论及其研究方法 |
| 3.1 成矿系统复杂性 |
| 3.1.1 复杂性 |
| 3.1.2 成矿系统复杂性 |
| 3.2 分形与自相似性，标度 |
| 3.2.1 分形 |
| 3.2.2 自相似性 |
| 3.2.3 标度 |
| 3.3 离散标度不变性（DSI） |
| 3.3.1 离散标度不变性定义 |
| 3.3.2 离散标度不变性的特征 |
| 3.3.3 离散标度不变性的重要性质和用途 |
| 3.4 自相似振荡有限时间奇点理论 |
| 3.4.1 自相似振荡有限时间奇点理论 |
| 3.4.2 自相似振荡有限时间奇点理论的应用 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 自相似振荡有限时间奇点理论的研究与应用 |
| 4.1 自相似振荡有限时间奇点理论的研究原则和前提 |
| 4.1.1 地质作用与时-空结构是一切地质现象的本质与核心 |
| 4.1.2 时-空对偶性 |
| 4.1.3 化学波及其传播 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 地质统计学 |
| 4.2.2 中间渐近原则 |
| 4.2.3 自相似振荡有限时间奇点理论 |
| 4.3 自相似振荡有限时间奇点理论的应用 |
| 4.3.1 成矿物质的时-空分布 |
| 4.3.2 时-空剖面 |
| 4.3.3 自相似振荡有限时间奇点理论的应用 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 大吉山钨矿地区成矿作用的发生与发展分析 |
| 5.1 研究对象 |
| 5.1.1 南岭地区地球化学分散流数据 |
| 5.1.2 大吉山钨矿地区地球化学分散流数据 |
| 5.2 地质统计学研究 |
| 5.2.1 南岭地区区域地球化学 |
| 5.2.2 大吉山钨矿地区 |
| 5.3 理论模型研究 |
| 5.3.1 宏观标度下大吉山钨矿地区成矿作用的发生与发展 |
| 5.3.2 中观标度下大吉山钨矿地区成矿作用的发生与发展 |
| 5.4 研究结果分析 |
| 5.4.1 岩浆孤波与区段提纯 |
| 5.4.2 大吉山钨矿成矿作用的发生与发展规律 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 附录 |
四、紊流涡旋自相似性及标度不变性研究的进展（论文参考文献）
- [1]空调房间侧送风非等温射流分形特性研究[D]. 冯仁杰. 河北建筑工程学院, 2021(01)
- [2]沙漏形栅条絮凝池絮凝数值模拟与优化[D]. 胡增宝. 安徽建筑大学, 2020(01)
- [3]基于正交试验法的DLA/DLCA虚拟絮体分形成长机制模拟研究[D]. 赵子越. 湖南大学, 2019
- [4]基于分形理论的膨胀土微观结构演变规律研究[D]. 易远. 武汉轻工大学, 2018(01)
- [5]涡旋压缩机微间隙泄漏及分形表征[D]. 韩昌亮. 兰州理工大学, 2013(S1)
- [6]混凝过程中絮凝体的标度可变性及其分形仿真模拟[D]. 冯永宁. 西安建筑科技大学, 2013(05)
- [7]基于PIV技术的明渠湍流分形特征研究[D]. 李蕊言. 重庆大学, 2013(03)
- [8]絮体分形成长与流场协同作用机制及数值模拟研究[D]. 贺维鹏. 哈尔滨工业大学, 2012(07)
- [9]河道形态阻力分形特征研究[D]. 钟亮. 重庆交通大学, 2011(03)
- [10]江西大吉山钨矿地区成矿作用发生与发展初步分析 ——自相似振荡有限时间奇点理论探索研究[D]. 刘宁强. 中国地质大学（北京）, 2010(08)