不可压自由表面流论文-许晓阳

不可压自由表面流论文-许晓阳

导读:本文包含了不可压自由表面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:不可压光滑粒子动力学,自由表面流,剪切变稀,液滴

不可压自由表面流论文文献综述

许晓阳[1](2016)在《剪切变稀自由表面流动问题的不可压SPH模拟》一文中研究指出为解决传统弱可压光滑粒子动力学(SPH)方法中,密度的微小变化能引起压力的非物理振荡,发展了一种新的不可压SPH方法,并将其推广到剪切变稀自由表面流动问题的数值模拟中。该方法采用压力Poisson方程求解流体压力,流体控制方程则通过分数步长法进行求解。首先,利用不可压SPH方法模拟了牛顿液滴在水平固壁上的铺展现象,并通过与文献结果的比较,验证了不可压SPH方法模拟自由表面流的有效性;随后,对牛顿液滴和剪切变稀液滴在倾斜固壁上的铺展现象进行了不可压SPH模拟,并讨论了两种液滴铺展现象的不同流动特征。数值结果表明,不可压SPH方法不仅能够有效克服弱可压SPH方法所产生的压力振荡问题,并且能够成功推广到剪切变稀自由表面流的数值模拟中。(本文来源于《陕西理工学院学报(自然科学版)》期刊2016年03期)

陈海舟[2](2008)在《不可压自由表面流的SPH法数值模拟研究》一文中研究指出不可压自由表面流问题主要是指与大气存在交界面的水流问题,在该交界面上,物理量会发生间断或不连续的变化。在船舶与海洋工程、水利工程、机械工程、石油化工及土木工程中,均存在大量的此类问题,因此对不可压自由表面流问题进行研究具有极为重要的工程意义。SPH法是一种完全无网格、纯拉格朗日的粒子法,其优点在于对流项直接通过粒子运动来模拟,完全消除自由界面上的数值发散,保证了自由液面追踪的准确性,且完全不需要网格,免去了网格生成的麻烦,更避免了网格扭曲与网格重构问题,能够十分方便地模拟具有自由液面大变形的流动问题。现有的研究工作已经使SPH法在自由表面流中的应用取得了较大的进展,但是仍然存在许多不足之处,本文即做进一步的研究,以推进该方法在不可压自由表面流中的应用。在基本理论方面,本文详细论述了SPH法基本思想、函数及其一、二阶导数的SPH积分表示方法,以及函数的SPH法粒子近似,建立了SPH法基本方程;对核函数、支持域与影响域等基本概念进行了分析,并阐述了MSPH法的基本原理和计算公式。然后在质量、动量、能量守恒的基础上得到笛卡儿坐标系、柱坐标系及球坐标系下的Lagrange型流体运动N-S方程,通过对该方程进行SPH空间离散,全面推导了各种坐标系下适用于广义流体动力学的SPH控制方程。在二维流体动力SPH法控制方程的基础上,研究了非冲击性不可压自由表面流SPH法数值模拟相关技术,其中首次详细讨论了初始布点方法与粒子间相互作用对称性问题,并提出了将SPH边界处理方法与一般流体流动数值模拟边界处理方法相结合的思想。通过液体受迫晃荡算例验证了所研究的数值技术的有效性。针对弱冲击性自由表面流问题的特点,根据MSPH法建立了修正后的二维SPH法流体控制方程,并对相关SPH法数值技术做了研究。通过溃坝算例对其合理性做了验证。对具有强冲击特性的自由表面流问题的SPH法数值模拟的实现做了深入研究。首先建立了引入黎曼解法的SPH流体控制方程以考虑强冲击性流动数值解的间断性,然后对SPH法相关数值技术进行了研究,其中提出了新的自由表面粒子确定方法,并首次在自由表面流SPH法模拟中考虑了张力不稳定性问题及人工应力项。最后通过液滴冲击液面算例,验证了所建方程及数值技术在强冲击性流动问题数值模拟中的有效性,并首次实现了液滴冲击液面问题的SPH法数值模拟。(本文来源于《天津大学》期刊2008-11-01)

强洪夫,高巍然[3](2007)在《SPH方法对不可压自由表面流动的数值模拟》一文中研究指出阐述不可压自由表面流动问题的光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)算法,重点阐述目前SPH中处理不可压缩条件和固壁边界条件的方法和参数选取原则。采用弱可压(本文来源于《庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)》期刊2007-08-20)

李梅娥,周进雄[4](2004)在《不可压流体自由表面流动的SPH数值模拟》一文中研究指出根据SPH方法的原理提出了一套模拟流体自由表面流动的方法,场变量及其导数通过核函数插值求取,不需进行差分,也不需要网格,时间积分采用分数步长法,避免了不可压条件带来的压力计算不稳定问题。对流项通过粒子的运动求解,完全消除了数值扩散和自由表面模糊问题。可以模拟飞溅、融合等复杂自由表面现象,并对水坝坍塌这一典型自由表面流动问题进行了模拟,模拟结果与试验吻合良好。(本文来源于《机械工程学报》期刊2004年03期)

不可压自由表面流论文开题报告

(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:

不可压自由表面流问题主要是指与大气存在交界面的水流问题,在该交界面上,物理量会发生间断或不连续的变化。在船舶与海洋工程、水利工程、机械工程、石油化工及土木工程中,均存在大量的此类问题,因此对不可压自由表面流问题进行研究具有极为重要的工程意义。SPH法是一种完全无网格、纯拉格朗日的粒子法,其优点在于对流项直接通过粒子运动来模拟,完全消除自由界面上的数值发散,保证了自由液面追踪的准确性,且完全不需要网格,免去了网格生成的麻烦,更避免了网格扭曲与网格重构问题,能够十分方便地模拟具有自由液面大变形的流动问题。现有的研究工作已经使SPH法在自由表面流中的应用取得了较大的进展,但是仍然存在许多不足之处,本文即做进一步的研究,以推进该方法在不可压自由表面流中的应用。在基本理论方面,本文详细论述了SPH法基本思想、函数及其一、二阶导数的SPH积分表示方法,以及函数的SPH法粒子近似,建立了SPH法基本方程;对核函数、支持域与影响域等基本概念进行了分析,并阐述了MSPH法的基本原理和计算公式。然后在质量、动量、能量守恒的基础上得到笛卡儿坐标系、柱坐标系及球坐标系下的Lagrange型流体运动N-S方程,通过对该方程进行SPH空间离散,全面推导了各种坐标系下适用于广义流体动力学的SPH控制方程。在二维流体动力SPH法控制方程的基础上,研究了非冲击性不可压自由表面流SPH法数值模拟相关技术,其中首次详细讨论了初始布点方法与粒子间相互作用对称性问题,并提出了将SPH边界处理方法与一般流体流动数值模拟边界处理方法相结合的思想。通过液体受迫晃荡算例验证了所研究的数值技术的有效性。针对弱冲击性自由表面流问题的特点,根据MSPH法建立了修正后的二维SPH法流体控制方程,并对相关SPH法数值技术做了研究。通过溃坝算例对其合理性做了验证。对具有强冲击特性的自由表面流问题的SPH法数值模拟的实现做了深入研究。首先建立了引入黎曼解法的SPH流体控制方程以考虑强冲击性流动数值解的间断性,然后对SPH法相关数值技术进行了研究,其中提出了新的自由表面粒子确定方法,并首次在自由表面流SPH法模拟中考虑了张力不稳定性问题及人工应力项。最后通过液滴冲击液面算例,验证了所建方程及数值技术在强冲击性流动问题数值模拟中的有效性,并首次实现了液滴冲击液面问题的SPH法数值模拟。

(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。

不可压自由表面流论文参考文献

[1].许晓阳.剪切变稀自由表面流动问题的不可压SPH模拟[J].陕西理工学院学报(自然科学版).2016

[2].陈海舟.不可压自由表面流的SPH法数值模拟研究[D].天津大学.2008

[3].强洪夫,高巍然.SPH方法对不可压自由表面流动的数值模拟[C].庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下).2007

[4].李梅娥,周进雄.不可压流体自由表面流动的SPH数值模拟[J].机械工程学报.2004

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