首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
    检索          
共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 319 毫秒

1.  液滴在激波冲击下的破裂过程  被引次数:1
   王超  吴宇  施红辉  肖毅《爆炸与冲击》,2016年第1期
   对液滴在入射激波作用下的变形破碎过程进行了实验研究和数值模拟,得知数值模拟结果与实验结果基本吻合,以及在什么情况下两者出现分歧.结果显示,液滴在激波的作用下要经历从压缩变形、RM不稳定性变形、细小液雾剥离到全部雾化破碎等过程.结果还表明,不同液滴直径、入射激波马赫数和液滴介质等参数下的液滴变形破碎的发展趋势是一致的,而其发展速度明显则不同.其中Weber数的增加加速了液滴的破碎,而Ohnesorge数和黏性的增加则抑制了液滴的破碎.    

2.  气相中双液滴正碰过程数值模拟研究  
   刘泽军  张超  武丽丽  吴建军《计算力学学报》,2015年第32卷第1期
   液滴碰撞现象普遍存在于动力装置燃烧室喷嘴的下游区域,影响燃料的雾化性能。为了揭示相同直径的双液滴中心碰撞机理,求解了轴对称坐标系下的 N-S 方程,采用 VOF(Volume of Fluid)方法捕捉液滴碰撞过程中气液自由表面的演化规律。利用 Qian 等提供的实验结果对计算模型进行数值校验,验证了模型的准确性。在此基础上,研究了环境压强对液滴碰撞反弹后不同结果(分离和融合)的影响,分析了环境压强和 Weber 数对液滴碰撞分离的影响。结果表明,液滴在碰撞反弹后的状态(分离或融合)是由液滴间气膜压强与环境气动阻力共同作用的结果,环境压强对液滴碰撞分离过程基本没有影响;Weber 数越大,碰撞过程中变形的幅度越大。    

3.  三氧化二铝液滴对心碰撞直接数值模拟  
   夏盛勇  胡春波《应用数学和力学》,2014年第4期
   为研究固体火箭发动机内三氧化二铝液滴碰撞的物理规律及结果预测模型,针对两个相同尺寸的三氧化二铝液滴对心碰撞,开展了直接数值模拟.首先进行了正十四烷液滴在氮气环境下的对心碰撞数值研究,数值与实验结果基本一致,验证了计算方法的可行性及准确性.针对三氧化二铝液滴开展了6 MPa压强下不同Weber数的对心碰撞数值研究,计算Weber数范围为10~200,Ohnesorge数为0.036 4;获得了反弹、大变形后聚合和自反分离3种结果类型,反弹与大变形后聚合的临界分离Weber数为26,大变形后聚合与自反分离的临界分离Weber数为44.根据临界Weber数对其他流体液滴碰撞模型进行修正,可以获得三氧化二铝液滴的碰撞模型.    

4.  相近韦伯数条件下激波波后液滴初期变形的影响机制  
   易翔宇  朱雨建  杨基明《爆炸与冲击》,2018年第3期
   以实验结合数值模拟与理论分析的方法,研究韦伯数在2 100~2 700区间内,不同组合流动参数对液滴破碎初期变形的影响与作用机制。实验中通过高速摄影捕捉到一系列具有明显差异的液滴变形模态,表明在相近韦伯数下液滴的初期变形仍受到气流速度、密度等具体流动参数的显著影响。以刚性球体替代液滴进行外流数值模拟,利用球体表面气动力分布推算出的液滴表面变形趋势与实际变形形态吻合,表明液滴的初期变形特征与外流流动分离和涡特征具有一致性。对流场和理论变形数据的分析显示,流动分离发展阶段和稳定阶段对液滴作用力以及它们所诱导的液滴变形特征存在很大差异;分离发展与液滴变形过程的特征时间之比可由气液密度比的平方根表示,它决定了液滴早期变形的基本形态。分离发展阶段所占时间比例越高,即实验中气液密度比越高,则液滴更倾向于发展出单个显著的环形突起,反之则趋于形成多个相对均衡的突起。    

5.  微分求积法的特性及其改进  
   汪芳宗  廖小兵  谢雄《计算力学学报》,2015年第32卷第6期
   微分求积法已在科学和工程计算中得到了广泛应用。然而,有关时域微分求积法的数值稳定性、计算精度即阶数等基本特性,仍缺乏系统性的分析结论。依据微分求积法的基本原理,推导证明了微分求积法的权系数矩阵满足 V -变换这一重要特性;利用微分求积法和隐式Runge-Kutta法的等值性,证明了时域微分求积法是A-稳定、ss阶的数值方法。在此基础上,为进一步提高传统微分求积法的计算精度,利用待定系数法和Padé逼近,推导出了一类新的s级2s阶的微分求积法。数值计算对比结果验证了所提出的新微分求积法比传统的微分求积法具有更高的计算精度。    

6.  层状反倾边坡变形特征及影响因素分析  
   李明霞  董联杰《计算力学学报》,2015年第32卷第6期
   借助金沙江某水电站左岸边坡岩体参数,利用离散元软件UDEC/3DEC对层状反倾边坡的主控影响因素(边坡高度、边坡坡度、层面倾角、层面力学参数、坡面与层面夹角等)进行多工况数值模拟分析,揭示了不同影响因素下层状反倾边坡倾倒变形的条件及破坏特征。计算结果表明各影响因素均对边坡倾倒变形有显著影响,边坡层面力学参数的影响尤为显著;边坡在坡角β < 40°,层面倾角γ < 50°时发生倾倒破坏的特征并不明显,当边坡坡角β > 40°,层面倾角γ > 50°时,随着各影响因素的不同组合与变化,边坡倾倒变形趋势显著增加,边坡的破坏模式主要表现为延性弯曲倾倒和脆性折断倾倒破坏;坡面与层面夹角的变化对边坡倾倒变形及边坡潜在破坏模式均有显著影响,当坡面与层面夹角Ψ在0°~90°时,随Ψ值的增大边坡潜在破坏模式由典型的弯折倾倒破坏模式向圆弧形滑动破坏模式转变。    

7.  两类网格结构模型的预处理方法  
   肖映雄  陈鹏  舒适《计算力学学报》,2012年第29卷第1期
   针对参考节点分别为q=3和q=4的网格结构模型,设计了两种预处理方法:以块对角逆为预条件子的共轭梯度法(BPCG)及以块下三角逆为预条件子的PGMRES法。数值结果表明,BPCG法对q=3具有很好的求解效率和鲁棒性,但对q=4的情形,特别是当α很小时,其求解效率将变得很差。当α很小时,以块下三角逆为预条件子的PGMRES法对求解q=4的蜂窝状结构在计算CPU和算法稳定性等方面均全面占优。在这两种预处理方法中,利用了基于标量椭圆问题的GAMG法求各个子块矩阵的逆,以提高内迭代运算效率。近似连续方程的建立为内迭代方法的合理性提供了有效的理论支撑。    

8.  非结构网格上p型多重网格法流场数值模拟  
   郝海兵  杨永《计算力学学报》,2011年第28卷第3期
   在二维、三维非结构网格上,针对间断Galerkin方法计算量大、收敛慢的缺点将p型多重网格方法应用于该方法求解跨音速Euler方程,提高计算效率。p型多重网格方法是通过对不同阶次多项式近似解进行递归迭代求解,来达到加速收敛。文中对高阶近似(p>0)使用显式格式,最低阶近似(p=0)采用隐式格式。NACA0012翼型和ONERA M6机翼跨音速无粘流动数值模拟结果表明:p型多重网格方法同多步显式Runge-Kutta间断Galerkin(RKDG)方法相比,收敛速度明显得到提高,并且精度保持不变。    

9.  激波诱导液滴变形和破碎现象实验研究  被引次数:1
   耿继辉  叶经方  王健  李鸿志《工程热物理学报》,2003年第24卷第5期
   本文介绍了用于激波诱导液滴变形和破碎现象研究的实验系统及方法,详细分析了激波与液滴相互作用以及液滴加速、变形和破碎过程,为进一步研究激波诱导的液滴内流场性质及气液相间相互作用对液滴变形和破碎的影响机制提供了基础实验数据。    

10.  横向气流穿过垂直下落液滴场的二维流动数值计算  
   薛社生  徐明  束小建《计算力学学报》,2011年第28卷第1期
   对Cl2/He混合气体横向穿过垂直下落的BHP(按重量25%的KOH,25%的H2O2及50%的H2O)液滴场的化学反应流动作了数值计算。模拟的流场是气体/液滴两相流场,在气相方程中,考虑了液滴与Cl2反应产生及释放O2(1Δ)的质量源项及表示液滴对气流阻碍作用的动量源项。由于气相动量小,液滴在下落过程横向偏移小,下落速度基本不变,因而假定流场中液滴数密度保持均匀。质量源项通过层流边界层理论而得到一种解析表达,反映了液滴表面因反应产生的Cl2通量依赖于来流中Cl2浓度、气流密度及来流速度变化的关系。用SIMPLE方法对气相模型方程作了数值求解。模拟结果显示,气相速度场中靠近顶端和液滴区右边界位置出现涡旋,二维效应较为明显;混合气体的密度经过液滴区有较大下降;Cl2利用率、O2(1Δ)产率随入流速度增大而减小,随液滴速度增大而增大,这些结果与相关文献提供的实验测试结果对比较好。    

11.  紧凑拉剪试样中I/II复合型穿透裂纹的三维特性分析  
   董蕙茹《计算力学学报》,2011年第28卷第4期
   进行了I/II复合型载荷作用下航空结构铝合金CTS试样线弹性的全场三维有限元计算,分析了复合型离面应力约束因子Tz和面内约束T应力的分布特性,研究了厚度和载荷条件对应力各分量及应力三轴性水平Rσ、应变能密度U0的影响以及这些量在实验中观察到的裂纹起裂方向上的特点。结果表明:(1) 平面内约束T应力在此种试样形式下为零;(2) 复合型裂纹的三维效应区与厚度成正比,为0.4-0.5B    

12.  对冲圆射流生成径向扩张液膜研究  
   王志亮  林松飘  周哲玮《应用数学和力学》,2010年第31卷第8期
   采用两股互相冲击的圆射流可以形成环形的液体薄膜,液膜在径向扩展到一定的临界半径距离会破碎.数值模拟了液膜在周围气体中形成和破碎的非定常过程.考虑了液体和气体都是不可压缩Newton流体的轴对称问题.液体和气体的界面采用Level set函数来跟踪,Navier-Stokes 控制方程和物理边界条件采用有限差分格式离散求解.计算结果给出了环形液体薄膜形成并在其环形边缘处破碎,并缓慢运动的过程.液膜的厚度随着液膜在轴向的扩展会逐渐变薄,因此定义的局部Weber数会在径向逐渐减小,这里的局部Weber数定义为ρu2h/σ,其中ρ和σ分别为液体的密度和界面的张力,u和h分别为在径向某个位置的液膜的平均径向速度和半液膜厚度.数值结果表明就像实验中所观察到的那样,液膜径向扩展的过程的确会在局部Weber数趋向于1的时候终结而停止扩张.根据空间-时间线性稳定性理论,液膜的破碎最初是由正弦模式在临界局部Weber数Wec=1引起的,在临界局部Weber数小于1时会发生绝对不稳定性.在线性理论中另一个独立的模式,所谓的余弦模式,则增长比正弦模式要慢,从而会推测到正弦模式主导破碎的结论.然而,这里的数值结果却表明,余弦模式在界面波的非线性发展阶段实质的超越了正弦模式的增长,并对液膜的最终阶段的破碎起主导作用.这验证了线性理论只能够对触发时扰动波的性质进行预测,而对失稳后情况和结果的预测则不一定正确.    

13.  爆炸驱动液体分层现象和液滴尺寸模拟  
   石艺娜  洪滔  姚雯  冯其京  秦承森《计算力学学报》,2014年第31卷第6期
   爆炸驱动液体介质外界面的分散和破碎是气溶胶云团形成的重要过程。采用基于维数分裂的欧拉程序和Youngs混合界面处理方法,对中心药爆炸驱动甘油和水介质流场的液体分层现象进行了数值模拟。结合试验结果推断提出了液滴形成过程的三种并存机制:外层射流破碎、内层R-T失稳和中间液层"空化"破碎,分别建立了不同液层破碎液滴的尺寸模拟方法。对比给出抛撒甘油和水装置初级液滴的尺寸分布及最外层理论射流量。    

14.  液滴在气流中破碎的数值分析  被引次数:9
   蔡斌  李磊  王照林《工程热物理学报》,2003年第24卷第4期
   液滴的破碎是液体抛撒、破碎和雾化中的一个非常重要的阶段,它直接影响到最终的液滴的尺寸和散布。为了揭示液滴破碎的机理和影响破碎的因素,本文通过应用VOF方法和湍流模型对液滴在气流中的破碎过程进行了数值计算。数值计算得到了与国外实验研究相一致的液滴破碎形状。并根据数值计算的结果,分析了几个特征参数对液滴破碎过程的影响。    

15.  代数多重网格方法在紊流数值预测中的应用  
   蒋光彪  何永森  肖映雄  舒适《计算力学学报》,2010年第27卷第6期
   机械和矿山工程中广泛使用锥形渐扩管。将DLR型k-ε紊流模型中非线性偏微分方程基于全隐式高精度迎风差分格式离散,得到差分方程的系数矩阵为五对角块十三对角带状稀疏矩阵,基于一种"三元组"方式进行压缩存储,节约内存。提出了一种基于DLR型k-ε紊流模型与代数多重网格方法结合的新算法,阐述了代数多重网格方法的实施过程。对具有逆压梯度流动的锥形渐扩管内紊流进行了数值预测。数值实验表明,代数多重网格方法对求解紊流模型离散方程组非常有效,同此前该紊流数值模拟中使用的Point-SOR方法相比,计算效率有了显著提高,计算结果与实验结果吻合较好。    

16.  不同排布方向性椭圆孔液体润滑机械密封性能的研究  被引次数:5
   彭旭东  佘宝瑛  孟祥铠  李纪云《摩擦学学报》,2013年第33卷第5期
   为提高液体润滑多孔端面密封的动压性能,提出了方向性多孔端面机械密封.考虑端面间润滑液膜的空化现象,基于质量守恒的JFO空化边界条件建立了理论模型,采用有限差分法求解Reynolds控制方程,获得了端面膜压分布,从而对比分析了方向性椭圆孔的排布方式对多孔端面机械密封性能的影响规律.结果表明:椭圆孔的方向性排布对端面密封的密封性能影响较大,高压侧下游泵送孔可有效提升密封端面的流体动压特性,上游泵送孔不论在高压侧还是在低压侧均可有效降低密封泄漏率;当形状因子γ为3~5,内外孔倾斜角α为35°~45°和β为125°~135°时,可获得最佳的动压性能,当形状因子γ为3~5,倾斜角α为30°~50°和β为30°~50°时,可以获得最低泄漏率.    

17.  标准超声振动气蚀孕育期内材料响应与表面形貌  被引次数:1
   宫雪  韩杰胜  李珍  吕晋军《摩擦学学报》,2013年第33卷第6期
   材料在气蚀孕育期内仅发生极轻微的磨损,但以弹/塑性变形和晶粒拔出等方式对气蚀做出响应,具体的响应方式则随材料种类而不同.通过对孕育期内材料响应和磨损表面形貌的研究,探索不同材料响应与磨损表面形貌的关系,从而建立以表面粗糙度测量和光学显微镜观察等方式进行材料孕育期的研究.本文在标准超声振动气蚀试验机上进行了纯铜、镍基合金Hastelloy C-276和Sialon陶瓷共三种材料的气蚀试验,着重考察了它们在各自孕育期内的表面粗糙度参数(表面粗糙度Ra和核心粗糙度深度Rk)以及蚀坑面积比的变化.研究结果表明:纯铜和Hastelloy C-276在孕育期内主要以塑性变形为主.Rk不仅可以更好地反映孕育期乃至整个气蚀过程的材料表面形貌变化,还能反映不同金属在孕育期内塑性变形的程度.Sialon陶瓷在孕育期内以新蚀坑的形成为主,伴随着少量蚀坑的长大,蚀坑面积比很好地表征了陶瓷材料孕育期的变化.    

18.  基于大密度差多相流SPH方法的二维液滴碰撞数值模拟  被引次数:1
   强洪夫  石超  陈福振  韩亚伟《物理学报》,2013年第62卷第21期
   该文结合了Ott提出的修正连续性方程和Adami改进的动量方程, 对空气中的液滴碰撞问题进行了二维数值模拟. 为有效提高计算精度, 推导了适用于大密度差多相流的人工黏性和人工应力方程. 通过表面张力作用下方形液滴自然变化和空气中两液滴互溶的算例, 验证了算法的有效性; 对不同韦伯数 (8.8, 19.8)、不同碰撞参数 (0, 0.5)下的液滴碰撞过程进行了数值模拟, 并与VOF方法对比,取得了较为一致的结果; 进一步计算多个韦伯数、多个碰撞参数下的液滴碰撞, 得到了空气中二维液滴碰撞结果分布图,与实验结果相符合. 结果表明, 该算法对于求解涉及大密度差多相流的液滴碰撞破碎问题十分有效,而且该方法容易拓展到三维, 从而为进一步模拟火箭发动机的二次雾化过程奠定了基础. 关键词: 光滑粒子流体动力学 大密度差 多相流 液滴碰撞    

19.  锥阀附近水力特性的三维数值模拟研究  被引次数:1
   魏文礼  李超《计算力学学报》,2011年第28卷第1期
   采用可压缩的两相流模型,辅以Realizable k-ε湍流模型来模拟锥阀附近的水流水力特性,对于自由水面的处理采用了VOF法。通过对计算的压力场以及流线的分析,指出锥阀在水力消能中的作用。数值模拟结果与试验资料的比较分析表明两者吻合较好,从而验证了该模型在锥阀湍流模拟中的可靠性。    

20.  亚临界雷诺数下圆柱受迫振动的数值研究  
   赵静  吕林  董国海  谢彬  滕斌《计算力学学报》,2012年第29卷第1期
   在Navier-Stokes方程和k-ω湍流模型的基础上,利用流线迎风有限元方法结合ALE动网格技术对亚临界雷诺数下的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟研究。本文的数值模型成功模拟了Re=5000条件下,圆柱发生受迫振动时尾迹区内的2S,2P和P+S尾流模式;对Re=10000情况下,无量纲振幅分别为0.3,0.4,0.5的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟,分析了给定振幅条件下圆柱受力随振动频率的变化关系以及受迫振动的锁定区间。以上数值计算结果与Gopalkrishnan (1993)的实验结果基本符合。研究结果表明,二维数值模型能够基本正确地反映出圆柱发生受迫振动时的涡激振动特性以及有关的受力变化趋势,为今后进一步开展三维数值分析工作奠定了基础。    

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号