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111.
112.
113.
Meiyan Fu & Tiao Lu 《高等学校计算数学学报(英文版)》2021,14(4):1110-1135
A general one-fluid cavitation model is proposed for a family of Mie-Grüneisen equations of state (EOS), which can provide a wide application of cavitation flows, such as liquid-vapour transformation and underwater explosion. An
approximate Riemann problem and its approximate solver for the general cavitation
model are developed. The approximate solver, which provides the interface pressure
and normal velocity by an iterative method, is applied in computing the numerical
flux at the phase interface for our compressible multi-medium flow simulation on
Eulerian grids. Several numerical examples, including Riemann problems and underwater explosion applications, are presented to validate the cavitation model and
the corresponding approximate solver. 相似文献
114.
通过高速摄影系统对电火花气泡与不同沙粒底面间的相互作用进行了实验研究,并改变气泡与沙粒底面之间的距离.实验结果表明:气泡在与沙粒底面的相互作用中会产生两种明显不同的现象,即形成与近刚性壁面类似的气泡射流以及“蘑菇状”气泡,“蘑菇状”气泡撕裂形成两个气泡,随后产生两个反方向的沿轴线方向的射流.沙粒底面边界具有刚性与弹性两种特征.另外,随着气泡与沙粒底面之间的距离d的增大,气泡脉动周期先增大然后减小,存在气泡脉动周期峰值.对于不同的沙粒底面边界,出现气泡脉动周期峰值的距离d随着沙底粒径的增大而越小. 相似文献
115.
从球状泡群气泡动力学方程出发, 考虑泡群间次级声辐射的影响, 得到了声场中两泡群共同存在时气泡振动的动力学方程, 并以此为基础探讨声波驱动下双泡群振动系统的共振响应特征. 由于泡群间气泡间的相互作用, 系统存在低频共振和高频共振现象, 两不同共振频率的数值与泡群内气泡的本征频率相关. 泡群内气泡的本征频率又受到初始半径、泡群大小和泡群内气泡数量的影响. 气泡自由振动和驱动声波的耦合激起泡群内气泡的受迫振动, 气泡初始半径、气泡数密度和驱动声波频率等都会影响泡群内气泡的振动幅值和初相位.
关键词:
气泡群
共振
声响应
超声空化 相似文献
116.
基于可压缩流体力学基本理论, 通过边界积分方程, 采用不同表面压力模型, 求解空泡在计及可压缩性的涡流场中的运动规律; 通过表面离散及坐标变换, 采用Kirchhoff动边界积分方程, 将空泡表面视为运动变形边界, 作为直接噪声源, 获得涡流场中空泡运动产生的时域声压分布; 分析了涡流场参数对空泡运动规律及声辐射特性的影响. 研究结果表明: 计及流场可压缩性, 空泡的脉动幅度会随时间减弱, 辐射声压幅值随之减小; 空泡在涡流场中会发生延展、 颈缩、 撕裂, 并在撕裂后子空泡中形成射流; 当流场中的压力减小时, 空泡运动过程中的最大半径与撕裂前的最大长度逐渐增加, 且当流场中压力较小时, 空泡撕裂时形成的子空泡增多; 空泡辐射声压的指向性较弱, 撕裂会使辐射声压产生突变, 形成极大峰值; 随着涡通量的增大或空泡数的减小, 空泡脉动周期及其诱导的辐射声压波动周期随之延长, 辐射声压峰值逐渐滞后并减小. 本文结果旨在为涡流场中空泡运动规律及声辐射特性的相关研究提供参考.
关键词:
可压缩
涡流场
空泡
声辐射 相似文献
117.
在势流假设下, 考虑表面张力以及黏性修正, 建立自由液面在气泡破碎后全非线性运动的数值模型, 给出射流断裂和水滴撕裂的数值处理方法. 同时进行上浮气泡在自由液面破裂的实验研究, 数值解与实验值符合良好.为了研究自由液面在气泡破碎后的运动学机理和规律, 运用开发的程序研究了不同尺寸气泡破碎后的动态特性, 包括从气泡底部顶起的射流、射流断裂以及水滴分裂等复杂的物理现象, 总结了从射流上撕裂出的第一个水滴尺寸、撕裂时间以及最大射流速度的变化规律. 最后讨论了雷诺数与韦伯数对气泡破碎后自由液面运动的影响.
关键词:
气泡
自由液面
破碎
断裂 相似文献
118.
O. Coutier‐Delgosha R. Fortes‐Patella J. L. Reboud N. Hakimi C. Hirsch 《国际流体数值方法杂志》2005,48(2):135-167
A computational method is proposed to simulate 3D unsteady cavitating flows in spatial turbopump inducers. It is based on the code FineTurbo, adapted to take into account two‐phase flow phenomena. The initial model is a time‐marching algorithm devoted to compressible flow, associated with a low‐speed preconditioner to treat low Mach number flows. The presented work covers the 3D implementation of a physical model developed in LEGI for several years to simulate 2D unsteady cavitating flows. It is based on a barotropic state law that relates the fluid density to the pressure variations. A modification of the preconditioner is proposed to treat efficiently as well highly compressible two‐phase flow areas as weakly compressible single‐phase flow conditions. The numerical model is applied to time‐accurate simulations of cavitating flow in spatial turbopump inducers. The first geometry is a 2D Venturi type section designed to simulate an inducer blade suction side. Results obtained with this simple test case, including the study of its general cavitating behaviour, numerical tests, and precise comparisons with previous experimental measurements inside the cavity, lead to a satisfactory validation of the model. A complete three‐dimensional rotating inducer geometry is then considered, and its quasi‐static behaviour in cavitating conditions is investigated. Numerical results are compared to experimental measurements and visualizations, and a promising agreement is obtained. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
119.
The model of an ideal incompressible fluid is used to study the solvability of optimal control problems for the shape of a
nozzle which discharges free-boundary fluid flow with and without accounting for gravity (internal aerodynamics) and shape
optimization problems for an obstacle with jet separation (external aerodynamics). The qualitative properties of such flows
are studied.
__________
Translated from Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika, Vol. 48, No. 3, pp. 30–39, May–June, 2007. 相似文献
120.
Lawrence A. Crum 《Ultrasonics sonochemistry》1995,2(2):S147-S152
Sonochemistry is an evolving field that has shown recent rapid growth and increasing interest. Although this field concentrates on chemistry and uses acoustics principally as a tool, the basic mechanism that gives rise to sonochemistry — acoustic cavitation — is often ignored or given little attention. This paper addresses some of the relevant aspects of cavitation and physical acoustics that apply to sonochemistry. 相似文献