瞬态流论文-丁文杰,郭海兵,黄洪文,郭斯茂

瞬态流论文-丁文杰,郭海兵,黄洪文,郭斯茂

导读:本文包含了瞬态流论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:湍流模型,瞬态,流固耦合换热,数值模拟

瞬态流论文文献综述

丁文杰,郭海兵,黄洪文,郭斯茂[1](2019)在《湍流模型对瞬态流固耦合换热数值模拟影响分析》一文中研究指出采用ANSYS Fluent程序建立了固体加热功率指数增长的气体冷却模型,分析了瞬态过程中的流动传热特性,通过数值模拟结果与3组实验数据进行对比,研究了标准k-ε模型、标准k-ω模型、过渡SST模型和RSM模型4种典型湍流模型对瞬态过程中流固耦合换热数值模拟结果的影响。通过分析发现:热负载指数提升过程中,热功率一部分用于对流换热,而另一部分仍留在固体内,且热功率提升速率越高,对流换热的占比越低;采用不同湍流模型模拟出的等效表面热流密度均低于实验值,且采用ε类湍流模型的模拟结果与实验数据更接近。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2019年02期)

陈岭,白玉湖,陈桂华,徐兵祥,冯汝勇[2](2018)在《降低页岩油气瞬态流分析多解性的控制方法》一文中研究指出瞬态流分析(RTA)方法是一种通过生产数据快速评价页岩油气藏储层渗透率、压裂裂缝半长、SRV体积、可采储量和EUR等参数的分析方法。在对页岩油气田实际数据的分析时,由于动态数据的不规则、理论不完善等原因,使瞬态流分析结果具有较大的不确定性,这会造成对井的生产状态判断产生错误,从而对开发策略的制定造成误导。针对瞬态流分析过程中容易出现多解、错解的问题,从优化解释方法和完善解释理论进行研究,提出了线性流分析-解析模型拟合约束求解方法和复合线性流解释方法,以提高解释结果的可靠性。这2种方法在实际区块典型井的分析中应用效果良好,解释渗透率与测试渗透率基本一致,部分生产井压裂裂缝半长小于设计井距,并可根据分析结果在局部进行井网加密调整。(本文来源于《石油学报》期刊2018年01期)

张海波,周昊,田少平,张巍,彭华[3](2016)在《抗荷服充气过程的瞬态流固解耦数值模拟》一文中研究指出"抗荷调压器—抗荷服"系统的动态特性是决定抗荷服抗荷效果的关键指标。本文采用流体场和结构场独立求解的解耦分析方法,利用专业流体分析软件Fluent和非线性结构分析软件Abaqus,建立了"人体—抗荷服—抗荷调压器"的仿真模型,对抗荷服充气过程进行了数值模拟,获得了抗荷囊内气体压力、气体质量、人体体表压力、抗荷囊体应力、衣面应力,以及抗荷服腹部和大腿部的周向膨胀率等体现抗荷服抗荷性能指标的重要仿真结果。数值模拟过程和仿真结果为提高抗荷服抗荷能力、舒适性和经济性提供了有利参考。(本文来源于《探索 创新 交流(第7集)——第七届中国航空学会青年科技论坛文集(上册)》期刊2016-10-31)

林赓[4](2016)在《气囊结构落水砰击瞬态流固耦合特性研究》一文中研究指出近些年来,在船舶与海洋工程领域结构物入水问题的研究越来越受到关注,准确的预测入水弹道以及入水产生的砰击载荷是关键技术之一。在结构物入水过程中,与水面接触瞬间会产生很大的砰击载荷,载荷对结构的冲击有可能导致结构的破坏,也将影响着结构物入水后的入水弹道和运动轨迹。本文采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对结构物的入水载荷进行研究,利用数值仿真的方法分析了圆柱体入水的冲击载荷变化、入水轨迹的变化规律,同时也提出了带气囊圆柱体的入水方法,并进行了入水砰击载荷以及气囊对圆柱体入水的影响规律分析,为船舶与海洋结构物的结构设计和优化提供技术支持。首先,建立了圆柱体入水冲击数值模型以及圆球体入水数值模型,应用CEL数值模拟方法对圆柱体入水冲击载荷以及入水空泡性能进行了模拟研究,并与实验值对比,验证了数值模型的准确性。其次,针对圆柱体在垂直落水过程中,得到不同落水速度对圆柱体落水冲击的影响规律。在圆柱体在入水过程中,分析了俯仰角对入水冲击的影响,适宜的俯仰角会降低入水冲击作用。最后研究了圆柱体的头部形状对其入水冲击载荷的影响规律,提取了不同头型冲击加速度的时历曲线,对降低入水过程的冲击加速度峰值进行机理性研究。再次,建立了圆柱体带气囊落水的理论计算模型,通过理论计算分析了圆柱体带气囊落水过程中的砰击力与落水速度的关系,以及与气囊的体积和个数的关系。同时通过数值模拟研究了圆柱体带气囊落水过程与圆柱体单独落水过程进行对比,分析了气囊对对圆柱体落水过程的影响规律。最后分析了不同的落水速度以及落水俯仰角对带气囊圆柱体落水过程的冲击载荷以及落水深度轨迹的影响规律,以及产生的冲击载荷对气囊作用的规律。最后,应用CEL数值模拟方法,研究了带气囊落水体落水过程中,针对气囊的形状、气囊的连接位置、气囊内部气体压强以及气囊材料的参数等因素对落水过程的冲击载荷以及落水弹道进行分析,得到最佳的落水位置以及气囊的形状,为带气囊落水过程设计提供了参考。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-01-01)

刘国振,汪俊,刘建湖,潘建强,张伦平[5](2015)在《考虑内流场的水下爆炸下瞬态流固耦合效应研究》一文中研究指出对水下爆炸下含水双层板的内流场瞬态流固耦合效应进行研究。用二阶双重渐进近似方法(DAA2)分析外流场与结构的流固耦合,用自行开发的空化水锤声学元(CHAFE)模拟双层板间的内流场与结构的流固耦合。空化水锤声学元包括两个部分:以空化声学元(CAFE)描述包括空化效应的非线性流场效应,以改进的非线性间隙元(GAP)描述内流场与板结构的空化及其再加载效应。采用ABAQUS有限元程序的水下爆炸分析模块对空化声学元进行了验证,表明空化声学元是合理可信的。最后,对含水双层板在水下爆炸作用下的动态响应进行瞬态流固耦合效应分析,给出了冲击波作用下内流场与双层板流固耦合作用过程及其特征,描述了空化、水锤发生过程,并分析了内流场对结构动态响应的影响。(本文来源于《兵工学报》期刊2015年S1期)

吴广宽,罗兴锜,冯建军,李文锋[6](2015)在《基于瞬态流固耦合的混流式转轮叶片裂纹成因分析》一文中研究指出某电站混流式水轮机转轮叶片历年出现不同程度的裂纹情况,为了分析该转轮叶片裂纹产生的原因,该文首先采用流体动力学技术,对该水轮机机组在额定水头下、不同负荷的4个工况进行了全叁维的非定常湍流数值模拟,分析对比了各个工况下转轮内部流场的变化和压力脉动情况,计算结果表明:在低负荷情况下转轮内部出现叶道涡,叶道涡的存在使得转轮内部压力脉动变大,从而引起机组运行不稳定;其次采用结构有限元技术对转轮在上述4个工况下进行了动应力分析,模拟结果显示:应力最大发生在转轮上冠和叶片出口连接处,且在低负荷下动应力最大,最大值可达到164.3 MPa,长期在低负荷工况下运行容易引起叶片疲劳;最后对转轮单个叶片进行了模态分析,从模态分析结果可知叶片固有频率远离各个水力激振频率,因此不会发生水力共振。该文通过计算流体动力学(computational fluid dynamics)的方法全面分析了叶片产生裂纹的原因,并提出了相应的裂纹控制对策,为机组的稳定运行提供了参考。(本文来源于《农业工程学报》期刊2015年08期)

明付仁[7](2014)在《水下近场爆炸对舰船结构瞬态流固耦合毁伤特性研究》一文中研究指出舰船水下近场爆炸或接触爆炸对结构的毁伤往往是致命的,严重威胁舰船的生命力,故研究水下近场或接触爆炸载荷特性及其对船体结构的毁伤机理意义重大。不同于中远场水下爆炸,近场或接触爆炸载荷主要包括冲击波、非对称气泡脉动、高速破片、爆轰气水混合物喷溅、气泡射流等,这些载荷本身往往具有高温、高压、高速瞬态强冲击等特点,作用过程经常伴有大变形、撕裂、砰击以及飞溅等现象,对近场结构的毁伤往往呈高度的非线性,不可修复。本研究瞄准了近场或接触爆炸不同类型的载荷,通过改进无网格光滑粒子流体动力学方法(SPH)的流固耦合数值模型及其与网格算法耦合的数值模型,如有限元法(FEM)和边界元法(BEM),同时结合既有的实验和解析理论结果进行验证,实现对近场或接触爆炸不同载荷特性的认识,以及不同载荷对结构的毁伤特性和机理性问题的探索。本文首先根据检索结果将近年来水下爆炸研究领域国内外具有代表性的研究工作进行了简要回顾,然后重点针对水下近场爆炸的冲击波和气泡脉动载荷、高速破片载荷、水气混合射流载荷等方面的研究现状,确定了现阶段研究的盲点与不足:近场冲击波载荷认识不清、缺少数据支撑,高速破片载荷的毁伤及防护缺少系统性的设计依据,水气混合射流研究仍局限于前期近似解且争议颇多。针对这些不足,将无网格SPH方法近年来在解决水下爆炸问题中的应用进展进行了综述,展现了它的拉格朗日粒子性质在处理此类问题的优势,为后文的开展奠定了基础。从叁维SPH方法现阶段在精度、界面、稳定性和计算效率等方面的处理技术出发,系统性的分析了 SPH方法在应用中的关键问题。通过分析,从计算精度方面考虑,文中确定了结构与流体分别采用完全拉格朗日和更新拉格朗日方程的格局,结构采用高完备性的移动最小二乘函数来保证精度和稳定性;在界面处理时,流体边界、固体结构边界以及任意相间的接触边界等界面问题要以保证近似函数完备性为前提,为实现边界的无反射,可在边界布置海绵阻尼层以及文中提出的阻抗匹配边界层;在改善稳定性方面,应力点可有效改善结构的沙漏模式,核函数和光滑长度的选取要尽量避开应力的不稳定条件,此外,SPH的流固模型施加一定的阻尼也是必要的;在改善计算效率方面,文中提出的变光滑长度搜索算法和采用的OpenMP并行方案均可有效提高叁维SPH计算效率。针对水下近场或接触爆炸经常出现结构的大变形、撕裂等非线性问题,本文基于法国学者A.Combescure的SPH壳单元(SPS)全局模型,提出了精度更高的无网格SPH壳单元的积分模型,同时提出了多线段自适应裂纹处理技术,联合Lemaitre-Chaboche塑性损伤理论,实现了空间薄壁结构的弹塑性损伤断裂等非线性动力分析。考虑到交叉构件、加筋板架结构形式,基于拉格朗日乘子法推导了经过简化的接触算法。此外,文中也给出了 SPH壳单元的准静力分析方法。针对水下爆炸瞬态流固耦合问题,提出了耦合的SPS-BEM方法,实现了自主编制程序对水下爆炸流固耦合问题的模拟。该耦合算法仅被离散为一层SPS壳粒子和一层流场的边界单元,在流固耦合界面采用移动最小二乘(MLS)函数可有效保证界面的协调条件,此耦合算法简单易行、计算效率高,并采用通用的测试流固耦合代码的标准实例进行了验证。针对水下近物面爆炸的载荷及其对结构毁伤问题,首先研究了近自由面爆炸、近水底爆炸的冲击载荷分布特性,得到了不同边界附近的压力峰值和冲量的分布规律;在此基础上,考虑到近弹塑性船体结构接触爆炸时,装药与结构近距离接触,装药近场载荷对结构毁伤的影响较大,采用轴对称SPH方法和改进的对称轴处理办法,研究了装药近场爆炸冲击载荷特性,并给出了超近场冲击载荷估算公式;最后文中提出了完全SPH的流固耦合方法和耦合的SPH-FEM方法,引入复合损伤因子,研究了接触爆炸平板、加筋板以及复杂弹塑性船体结构的毁伤模式和破坏机理,部分结果得到了实验或经验公式的验证。针对高速破片载荷对舰船结构的毁伤与防护问题,采用完全SPH的流固耦合方法,首先研究了不同入射速度、不同半径大小、不同角度入射的破片对舷侧液舱结构穿透过程中破片速度的衰减、液舱内板的压力和挠度等变化规律,在此基础上,开展了变液舱宽度和变液舱装载量的防护设计研究,给出了液舱宽度和液舱装载量设计的参考性依据。针对水下爆炸水冢破碎喷溅和近场气泡射流类气水混合物冲击问题,采用完全SPH的流固耦合模型,首先研究了不同形状水射流作用在刚性壁面和弹性靶板时,射流压力的峰值和时均压力的分布规律,并得到了实验数据的验证;在此基础上,基于均匀水气混合物假设和冲击动力学理论,推导了均匀水气混合物的冲击状态方程,并采用数值方法研究了不同含气体积比时水气混合物的射流压力峰值和时均压力分布规律。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2014-09-01)

刘士成[8](2013)在《发动机排气歧管瞬态流固耦合换热分析》一文中研究指出排气歧管是发动机排气系统关键的零部件之一,结构复杂,工作环境十分恶劣,排气歧管在工作过程中,不合理的排气歧管结构将导致内部气体流动性能低,壁面热应力集中导致产生裂纹,致使出现断裂、漏气等失效现象。排气歧管带有干涉结构会加剧发动机功率损失,影响其换气性能。因此,研究排气歧管内部气体流动特性及壁面瞬态传热过程,对提高排气歧管的工作性能和使用寿命具有重要意义。首先,本文基于计算流体力学理论,提出排气歧管瞬态流固耦合换热模型的建立方法。应用GT-POWER建立发动机一维动力学仿真模型,与STAR-CCM+实现耦合,获取排气歧管瞬态边界条件,解决了排气歧管入口流量随时间动态变化设定的难题,建立了排气歧管瞬态流固耦合换热计算模型。其次,本文对带有干涉结构的某四缸发动机排气歧管内流场进行瞬态计算,从时间-空间尺度对比分析不同时刻排气歧管内部气体流动状态、气门处流量变化、出口端速度分布,以及各缸压损不均度等性能,研究排气歧管内部气体流动特性。研究表明:各缸压损不均匀度分别为23.55%、2.69%、11.10%和15.14%,干涉结构会导致各缸压损不均匀度提高,排气出现回流和漩涡,产生涡流噪声和气门处震动,降低发动机换气效率。分析不同时间步长对排气歧管压力损失瞬态计算的影响以及最大热应力等性能的动态变化,综合考虑计算时间和占用资源等因素,提出排气压力损失的简化计算方法。6000r/min全负荷工况下,以1。CA经历的时间为时间步长,可以在有效的时间内获取准确的排气压力损失性能。最后,本文对排气歧管进行多循环瞬态流固耦合换热分析,流体域和固体域直接耦合求解,监测壁面不同位置、不同深度梯度的温度和热应力分布以及在循环过程中的动态变化趋势,研究壁面瞬态传热过程。结果表明:热量由内侧向外侧传递,温度逐渐降低,直至达到动态平衡,由于各处结构、流质物性和流动状态不同,传热性质存在差异;最高温度出现在管路出口端所夹壁面,为1172.1K,此处受到气流冲击强烈,换热强度最大:管壁两侧表面热应力较高,向中心逐渐降低,各处热应力随着运行在小范围不断循环波动,最大热应力出现在管路间加强筋位置,达到190.02MPa,其值低于固体材料的抗拉强度370MPa,满足性能和使用要求。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2013-05-01)

尤东光,雍玉梅,杨超,张伟鹏,梁杰[9](2012)在《流量变化对液固流化床瞬态流化特性的影响》一文中研究指出流化床开车、停车及反应控制过程中,对流化床的流量进行调节的不当操作可能致使局部热点的出现,使操作状态恶化,故充分认识流化床的非稳态流化特性具有重要意义。选用直径为0.45mm的玻璃珠,在厚15mm、宽400mm、高1200mm的二维流化床中进行液固流态化实验,研究了流量变化对颗粒浓度的影响。实验发现,当流量下降时,流化床中形成了浓-稀相突跃界面,且界面前方有过渡段存在;而当流量上升时,流化床中形成的是由浓到稀的过渡段,变化过程中其浓度波动要远大于流量下降时,且需要更长的时间来达到稳定。以相同时间完成流量下降时,流量变化量较小,则流化床各段的平均颗粒浓度变化速度较慢,同时不利于浓-稀相界面的形成。流量下降幅度相等、流量变化时间延长,则使流化床中的颗粒浓度变化速度呈现先慢后快的特点,同时流量变化较慢,则浓-稀相突跃界面不易形成。(本文来源于《化工学报》期刊2012年08期)

蒋庆磊,邢桂坤,吴大转,王乐勤[10](2012)在《离心泵内小间隙环流瞬态流体力计算》一文中研究指出基于湍流润滑理论建立小间隙环流数学模型,计算层流假设时层流、过渡流及湍流3种流态下环流内压力分布情况,并与实验结果进行对比.结果显示采用层流模型进行计算时,层流工况下求得结果与实验吻合很好,但当雷诺数增加导致小间隙环流发展至过渡态及湍流状态时,数值计算结果与实验结果相比有较大偏差.利用几种典型湍流模型及过渡流模型对数值结果进行修正,修正后的数值结果与实验结果吻合较好;引用过渡区域摩擦因子对模型进行修正后的计算结果可修正采用层流模型和湍流模型时产生的误差,更接近于实验结果.针对离心泵启动的瞬态过程,求解考虑转子涡动角速度及涡动幅值变化时小间隙环流内压力分布,结果显示,涡动角速度及涡动幅值的变化对环流内正压区及负压区分布均有明显影响.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2012年05期)

瞬态流论文开题报告

(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:

瞬态流分析(RTA)方法是一种通过生产数据快速评价页岩油气藏储层渗透率、压裂裂缝半长、SRV体积、可采储量和EUR等参数的分析方法。在对页岩油气田实际数据的分析时,由于动态数据的不规则、理论不完善等原因,使瞬态流分析结果具有较大的不确定性,这会造成对井的生产状态判断产生错误,从而对开发策略的制定造成误导。针对瞬态流分析过程中容易出现多解、错解的问题,从优化解释方法和完善解释理论进行研究,提出了线性流分析-解析模型拟合约束求解方法和复合线性流解释方法,以提高解释结果的可靠性。这2种方法在实际区块典型井的分析中应用效果良好,解释渗透率与测试渗透率基本一致,部分生产井压裂裂缝半长小于设计井距,并可根据分析结果在局部进行井网加密调整。

(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。

瞬态流论文参考文献

[1].丁文杰,郭海兵,黄洪文,郭斯茂.湍流模型对瞬态流固耦合换热数值模拟影响分析[J].原子能科学技术.2019

[2].陈岭,白玉湖,陈桂华,徐兵祥,冯汝勇.降低页岩油气瞬态流分析多解性的控制方法[J].石油学报.2018

[3].张海波,周昊,田少平,张巍,彭华.抗荷服充气过程的瞬态流固解耦数值模拟[C].探索创新交流(第7集)——第七届中国航空学会青年科技论坛文集(上册).2016

[4].林赓.气囊结构落水砰击瞬态流固耦合特性研究[D].哈尔滨工程大学.2016

[5].刘国振,汪俊,刘建湖,潘建强,张伦平.考虑内流场的水下爆炸下瞬态流固耦合效应研究[J].兵工学报.2015

[6].吴广宽,罗兴锜,冯建军,李文锋.基于瞬态流固耦合的混流式转轮叶片裂纹成因分析[J].农业工程学报.2015

[7].明付仁.水下近场爆炸对舰船结构瞬态流固耦合毁伤特性研究[D].哈尔滨工程大学.2014

[8].刘士成.发动机排气歧管瞬态流固耦合换热分析[D].武汉理工大学.2013

[9].尤东光,雍玉梅,杨超,张伟鹏,梁杰.流量变化对液固流化床瞬态流化特性的影响[J].化工学报.2012

[10].蒋庆磊,邢桂坤,吴大转,王乐勤.离心泵内小间隙环流瞬态流体力计算[J].浙江大学学报(工学版).2012

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