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泡群溃灭的直接模拟及统计特性分析

泡群溃灭的直接模拟及统计特性分析

作者：闻仲卿浙江大学

学位级别：硕士

空化是液体环境中常见的两相流动。空化现象十分复杂,属于多层次的泡动力学问题,具有非定常性、高非线性等许多特点,并且涉及相变过程,人们对其机理还缺乏全面的认识。大部分空化现象涉及泡群的溃灭。泡群溃灭中,气泡间的相互作用对泡... 详细信息

空化是液体环境中常见的两相流动。空化现象十分复杂,属于多层次的泡动力学问题,具有非定常性、高非线性等许多特点,并且涉及相变过程,人们对其机理还缺乏全面的认识。大部分空化现象涉及泡群的溃灭。泡群溃灭中,气泡间的相互作用对泡群的整体溃灭过程、局部的高频压力脉冲、射流的形成等都有十分重要的影响。本文采用基于VOF的直接数值模拟方法,分别对1个泡、2—27个泡和百个量级的不可凝气泡的溃灭过程进行了模拟计算,着重关注泡间相互作用对气泡溃灭过程的影响,包括溃灭速率、高频压力脉冲、溃灭时间等。单泡溃灭过程中,外部驱动压力将驱使气泡内外形成负压梯度,从而使气泡半径收缩。随着气泡体积的缩小,泡内压力增大。溃灭后期,当气泡内部压力超过外部高压时,在气泡内外形成正压梯度,从而抑制气泡体积的缩小,溃灭速率减慢,最后达到最小体积。同时,泡内压力达到最大峰值。周围存在其他气泡时,气泡的溃灭过程明显不同于单泡。周围气泡的存在将延迟气泡的溃灭过程,同时增大溃灭时达到的泡内压力峰值。理论定性分析发现,周围存在其他气泡时,气泡运动不单受远场压力的驱动,还受周围气泡诱导的压力场的影响。周围气泡溃灭时,其诱导压力先减小后增大,从而使中心气泡的溃灭过程产生先延迟后加速的特征。定量分析表明,随着气泡间距的减小或周围气泡数的增多,气泡的溃灭时间增长,溃灭时的压力峰值增大,溃灭过程的延迟和局部加速特征明显。上百个泡的泡群溃灭过程中,外侧的气泡先发生溃灭,随后压力从外部向泡群内部增长,导致内部气泡的溃灭。不同排列方式下,泡群的溃灭过程比较相似,但规则排列的泡群的溃灭过程更快,溃灭时间更短。定量分析表明,气泡数密度的增大,将导致气泡间的相互作用的增强,从而使泡群溃灭时间增长。

关键词：直接数值模拟气泡溃灭泡间相互作用 VOF

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多泡相互作用对气泡溃灭的影响

多泡相互作用对气泡溃灭的影响

第七届全国流体力学学术会议

作者：闻仲卿张凌新邵雪明浙江大学航空航天学院力学系

空化常见于许多涉及液体的设备中。空化具有丰富的、多层次的非稳态特性,如片空化会有规律的低频振荡(脱落),形成云雾状的云空化;而云空化在新的压力环境下会迅速溃灭,导致高频噪声、高压冲击等。目前的研究表明,空化的这类高频特性与... 详细信息

空化常见于许多涉及液体的设备中。空化具有丰富的、多层次的非稳态特性,如片空化会有规律的低频振荡(脱落),形成云雾状的云空化;而云空化在新的压力环境下会迅速溃灭,导致高频噪声、高压冲击等。目前的研究表明,空化的这类高频特性与细观的气泡溃灭特别是泡群的耦合运动有关。对于单泡溃灭,其在自由流场或近壁面的运动特性已研究的比较充分,然而泡-泡耦合作用下的气泡溃灭过程比较复杂,涉及到气泡扭曲变形、局部射流以及压力传递等,其表现出来的整体特性还不十分清楚。本文对多泡流场中的气泡溃灭过程进行了直接数值模拟。气泡界面通过VOF方法进行捕捉,气泡内为可压缩理想气体,气泡的初始运动由气液间的压差驱动。研究着重于关注受周围气泡影响的中心气泡运动规律,研究结果表明:(1)与自由流场中的单泡溃灭相比,多泡中的中心气泡溃灭存在明显的延迟现象。周围气泡的增多或气泡间距的缩小,会增强中心气泡溃灭的延迟效应。延迟效应的产生主要与周围气泡诱导的压力场有关,当周围气泡首先溃灭时,在其溃灭周期内诱导产生了一个较长时间的负压场。(2)另外,多泡中的中心气泡溃灭时产生的高压峰值也远高于单泡溃灭,其中的机制也与周围气泡诱导的压力场有关,在周围气泡溃灭后期,其诱导的是一个正压场,从而增强了中心气泡周围的压差环境,导致中心泡溃灭产生更高的压力峰值。(3)周围气泡诱导的压力场性质主要与其界面运动的加速度有关,在其溃灭前期的一大段时间内,其诱导的是负压场,在其溃灭后期的一小段时间内,其诱导的是正压场。

关键词：直接数值模拟气泡溃灭多泡 VOF

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多泡溃灭过程中气泡间相互作用的研究

多泡溃灭过程中气泡间相互作用的研究

第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会

作者：闻仲卿张凌新邵雪明浙江大学航空航天学院力学系流体动力及机电系统国家重点实验室

本研究对三维气泡群在压力驱动下的溃灭过程进行了直接数值模拟研究,采用VOF法捕捉气液界面,着重关注在多泡溃灭时气泡之间的相互作用。结果表明,多泡溃灭时,分布于外侧的泡延迟了内部泡的溃灭过程。同时,外侧泡溃灭时产生局部高压脉动... 详细信息

本研究对三维气泡群在压力驱动下的溃灭过程进行了直接数值模拟研究,采用VOF法捕捉气液界面,着重关注在多泡溃灭时气泡之间的相互作用。结果表明,多泡溃灭时,分布于外侧的泡延迟了内部泡的溃灭过程。同时,外侧泡溃灭时产生局部高压脉动,显著提高了内部泡周围的压力水平,加速了内部泡的溃灭,内部泡溃灭时产生的压力脉动也远高于外侧的泡产生的高压脉动。

关键词：气泡相互作用 VOF 直接数值模拟

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空化泡群的溃灭及空化模型改进

空化泡群的溃灭及空化模型改进

中国力学大会-2015

作者：邵雪明张凌新闻仲卿王文凤浙江大学航空航天学院

采用基于VOF的界面捕捉方法,从细观尺度出发,考虑流体黏性、表面张力和气体的可压缩效应,对包含百个泡量级的空化泡群在不同初始条件下的溃灭过程进行了直接数值模拟,定量研究了泡群溃灭过程中的溃灭速率与压差和初始体积分数之间的关系...

采用基于VOF的界面捕捉方法,从细观尺度出发,考虑流体黏性、表面张力和气体的可压缩效应,对包含百个泡量级的空化泡群在不同初始条件下的溃灭过程进行了直接数值模拟,定量研究了泡群溃灭过程中的溃灭速率与压差和初始体积分数之间的关系.并根据上述得到的定量结果,对宏观空化模型进行了初步改进.

关键词：

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泡群运动数值模拟及宏观特性分析

泡群运动数值模拟及宏观特性分析

中国力学大会——2013

作者：邵雪明张凌新闻仲卿王文凤刘兰浙江大学力学系流体动力及机电系统国家重点实验室

从细观角度对多泡运动过程进行数值模拟,探索气泡细观动力学行为与宏观特性之间的联系。建立气泡流场的数值模型和数值方法,采用VOF界面捕捉方法模拟可变形气泡运动过程。考察多泡系统中的气泡溃灭特征,通过气泡距离、气泡数目等关键参...

从细观角度对多泡运动过程进行数值模拟,探索气泡细观动力学行为与宏观特性之间的联系。建立气泡流场的数值模型和数值方法,采用VOF界面捕捉方法模拟可变形气泡运动过程。考察多泡系统中的气泡溃灭特征,通过气泡距离、气泡数目等关键参数的变化,分析多泡溃灭系统中的泡-泡耦合作用效应。基于泡群运动数值模拟结

关键词：

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基于混合决策的应急避难网络优化

管理工程学报 2025年第2期39卷 130-143页

作者：耿劭卿侯汉平中国民航大学交通科学与工程学院北京交通大学经济管理学院

地震等灾害的突发性和破坏性导致大量且多样的避难需求,但灾后物资往往不能快速有效地送达,容易出现应急资源供需匹配低效的问题。综合考虑分层避难需求下应急避难场所选址、人员疏散和物资分配等三个重要决策,基于灾后三层应急避难结... 详细信息

地震等灾害的突发性和破坏性导致大量且多样的避难需求,但灾后物资往往不能快速有效地送达,容易出现应急资源供需匹配低效的问题。综合考虑分层避难需求下应急避难场所选址、人员疏散和物资分配等三个重要决策,基于灾后三层应急避难结构框架,本文构建了具有递归机制的应急避难网络,包括避难灾民和不同种类物资需求数量预测、应急避难场所选址和人员疏散以及物资分配;还提出了混合决策方法,包括模糊聚类和多目标规划模型,旨在优化应急避难场所位置和开放数量、灾民疏散距离以及物资满足率。以四川省成都市为例,本文分析了灾民疏散和安置过程,结果表明本文所提方法能公平快速地解决灾后初期应急避难场所选址、灾民疏散和物资分配问题,确保应急避难行动有序高效地进行。

关键词：灾害管理需求预测避难场所选址物资分配混合决策

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人工智能时代的记忆“新底座”——数字记忆基础设施的特点、发展趋势及其隐忧

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中国编辑 2025年第1期 80-87页

作者：邵鹏潘仲菁浙江工业大学人文学院

在数字化和AI化加速发展的态势下，全球数字记忆正面临重建记忆基础设施的核心命题。本研究基于前数字时代的媒介记忆研究，从“基础设施”的视角观照人工智能时代的新数字记忆景观，阐述并揭示了数字记忆基础设施在技术和权力影响下的... 详细信息

在数字化和AI化加速发展的态势下，全球数字记忆正面临重建记忆基础设施的核心命题。本研究基于前数字时代的媒介记忆研究，从“基础设施”的视角观照人工智能时代的新数字记忆景观，阐述并揭示了数字记忆基础设施在技术和权力影响下的三个特点：一是记忆向“云端”汇聚；二是记忆在平台控制下呈现“孤岛”离散；三是记忆在智能技术的干预下走向新的记忆生态。这些影响进一步具象表现为数字记忆系统的发展趋势，呈现出加剧的权力控制、泛化的记忆“边界”和技术导向下“惯常失忆”的状态。这些将为如何在人工智能时代实现构建连接“断层”数字记忆的路径，建设更加包容普惠、更有韧性的全球数字记忆基础设施提供有益启迪和思考。

关键词：数字记忆人工智能媒介记忆基础设施物质性云端

基于微流控芯片评估富血小板血浆促进子宫内膜细胞的增殖

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2091-2096页

作者：闻哲嘉吕芳苏州大学附属第二医院生殖中心江苏省苏州市215004

背景:富血小板血浆可促进薄型子宫内膜细胞的增殖,但存在剂量难以控制、取样困难等问题。微流控芯片具有高通量、低消耗、操作简便等优点,为模拟子宫内膜细胞在体微环境提供了新途径。目的:利用三通道微流控芯片构建富血小板血浆促进子... 详细信息

背景:富血小板血浆可促进薄型子宫内膜细胞的增殖,但存在剂量难以控制、取样困难等问题。微流控芯片具有高通量、低消耗、操作简便等优点,为模拟子宫内膜细胞在体微环境提供了新途径。目的:利用三通道微流控芯片构建富血小板血浆促进子宫内膜细胞增殖的研究模型。方法:从1名女性外周静脉血中提取富血小板血浆。采用含不同浓度[0%(对照),0.5%,1%,2%]富血小板血浆的无血清细胞培养基培养人子宫内膜间质细胞,采用划痕实验检测细胞迁移,CCK-8法检测细胞增殖。利用聚二甲基硅氧烷胶制备微流控芯片,该微流控芯片设计有3个通道,中间通道为细胞外基质水凝胶通道,左右两侧分别为人子宫内膜间质细胞及富血小板血浆通道,3个通道之间保存有可以相互沟通以及实现物质交换的面积,实验组两侧通道分别加入人子宫内膜间质细胞(绿色荧光蛋白GFP标记)和含0.5%富血小板血浆的无血清培养基,对照组两侧通道分别加入人子宫内膜间质细胞(绿色荧光蛋白GFP标记)和无血清细胞培养基,共培养48 h后,采用Ki67免疫荧光染色观察细胞增殖与迁移。结果与结论:(1)细胞划痕实验和CCK-8检测结果显示,与对照组相比,0.5%,1%,2%浓度的富血小板血浆可促进人子宫内膜间质细胞的迁移与增殖(P <0.05),并且0.5%浓度富血小板血浆的促进细胞迁移与增殖作用强于其他2个浓度(P <0.05);(2)Ki67免疫荧光染色结果显示,与对照组相比,实验组人子宫内膜间质细胞的增殖和迁移能力更强;(3)实验证实通过三通道微流控芯片可以模拟子宫内膜细胞的微环境,同时利用该系统验证了富血小板血浆可显著促进子宫内膜间质细胞的增殖与迁移。

关键词：微流控芯片富血小板血浆子宫内膜间质细胞子宫内膜增殖迁移细胞外基质薄型子宫内膜子宫内膜相关疾病

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数据犯罪刑法规制的体系检视与路径构建

内蒙古社会科学 2025年第1期 119-128页

作者：李怀胜华钦卿中国政法大学刑事司法学院北京市公共资源交易中心法律事务部

数据要素成为中国社会数字经济中的关键要素，但刑法中数据犯罪的规制逻辑仍然囿于“计算机犯罪+其他信息犯罪”的传统架构，未能完成以“数据安全”为核心法益的评价体系的转变，导致数据犯罪呈现法益识别困难、体系布局混乱、调整范... 详细信息

数据要素成为中国社会数字经济中的关键要素，但刑法中数据犯罪的规制逻辑仍然囿于“计算机犯罪+其他信息犯罪”的传统架构，未能完成以“数据安全”为核心法益的评价体系的转变，导致数据犯罪呈现法益识别困难、体系布局混乱、调整范围受限等多重困局。因此，有必要在前置法铺设的框架下，补足相对独立的数据安全视角，重塑数据犯罪刑事规制路径；贯彻数据分类分级的顶层思维，横向形成以部门专项保护为主、主体权益配置为辅的分类机制；纵向贯通以数据重要性、危害性为综合衡量要素的分级策略，围绕数据生命周期打造义务矩阵，明确数据处理者在非法数据留存、数据跨境、数据滥用、数据造假等情形下的刑事责任。

关键词：数据犯罪数据安全分类分级保护数据生命周期