自由表面論文自由表面 數(shù)值模擬 VOF方法 斜線法 輸運(yùn)量

1、自由表面論文：一個(gè)自由表面輸運(yùn)過程數(shù)值模擬方法研究【中文摘要】本文對自由表面模擬方法進(jìn)行了概述,對一些具有代表性的方法做了詳細(xì)的介紹和對比,從對比中發(fā)現(xiàn)每種方法的優(yōu)劣,最終本文選擇VOF方法模擬自由表面。在VOF法中,又分為很多種具體的實(shí)施方法,本文獨(dú)辟蹊徑,在YOUNS方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),運(yùn)用VOF方法中的斜線法模擬自由表面,并與YOUNS方法做了對比。求解單元體間的液體輸運(yùn)量是自由表面模擬的關(guān)鍵所在,VOF方法主要是求解單元體間的液體輸運(yùn)量。本文模擬自由表面的基本步驟如下:根據(jù)給定的液體初始分布,利用改進(jìn)的法向公式求解初始時(shí)刻自由表面的法向,結(jié)合斜線法的性質(zhì),模擬出斜線與自由表面單元體

2、邊界的交點(diǎn),斜線與自由表面單元體的一條邊有存在兩個(gè)交點(diǎn)的情況,對其中兩個(gè)交點(diǎn)進(jìn)行擬合,這就完成了對自由表面初始時(shí)刻的模擬。根據(jù)擬合后的自由表面結(jié)合流場,計(jì)算出下一時(shí)間段的液體輸運(yùn)量,進(jìn)而求出下一時(shí)刻每一單元體的液體含量,這樣就可以模擬出下一時(shí)刻的自由表面。重復(fù)上述過程,就可以模擬出任意時(shí)刻自由表面的存在形式。本文做出了在給定速度下的多種自由表面模擬結(jié)果,對模擬結(jié)果進(jìn)行分析,其體積變化率大多在10(-8)左右,其形狀也沒有太大變化。本文還運(yùn)用SIMPLE算法.【英文摘要】In this work, an overview of free surface simulation method was

3、 firstly given and the detailed description and comparison of some typical methods were carried out. Finally, VOF method was chosen to simulate free face after the advantages and disadvantages of each method were taken into consideration. In the VOF method, there are a variety of specific implementi

4、ng measures. A new style was developed in this study based on the improvement of YOUNS method and oblique line method in the VOF method was selected .【關(guān)鍵詞】自由表面 數(shù)值模擬 VOF方法 斜線法 輸運(yùn)量【英文關(guān)鍵詞】free surface numerical simulation VOF method oblique line method transport volume【索購全文】聯(lián)系Q1：138113721 Q2：139938848【

5、目錄】一個(gè)自由表面輸運(yùn)過程數(shù)值模擬方法研究摘要5-6Abstract6引言9-101 文獻(xiàn)綜述10-131.1 自由表面研究的發(fā)展與現(xiàn)狀101.2 自由表面研究的方法10-111.3 自由表面研究中涉及的理論模型111.4 自由表面研究的數(shù)值方法11-121.5 本文研究的目的內(nèi)容和意義12-132 VOF 方法的發(fā)展13-222.1 VOF 方法的基本原理132.2 VOF 方法的數(shù)學(xué)原理13-172. F 函數(shù)的演化方程和離散方程13-142. F 函數(shù)離散方程的改進(jìn)14-172.3 自由表面的描述17-21 自由表面描述方法的改進(jìn)17-19 自由表面法向的改進(jìn)19-212.4 本章小結(jié)2

6、1-223 VOF 方法重構(gòu)自由表面22-533.1 自由表面的法向及切線位置的確定22-25 自由表面法向的確定22-23 自由表面的分類23 自由表面切線的性質(zhì)23-253.2 自由表面位置的確定25-28 自由表面切線位置的確定25-27 自由表面的擬合27-283.3 斜線重構(gòu)自由表面28-41 重構(gòu)自由表面方法的比較28 重構(gòu)法中流量的計(jì)算28-413.4 自由表面重構(gòu)流程圖413.5 計(jì)算實(shí)例及分析41-52 計(jì)算實(shí)例分析與YOUNS 方法的對比41-45 其他計(jì)算實(shí)例45-523.6 本章小結(jié)52-534 流場的計(jì)算53-584.1 計(jì)算單元體的劃分53-544.2 基本假設(shè)544.3 邊界條件54-55 自由表面壓力邊界條件54-554.4 流場計(jì)算中的數(shù)學(xué)模型的建立55-564.5 流場計(jì)算56-574.6 本章小結(jié)57-585 潰壩泄洪數(shù)值模擬58-655.1 潰壩泄洪數(shù)值模擬的意義585.2 潰壩泄洪的物理模型58-595.3 計(jì)算潰壩自由表面所涉及的問題59 潰壩模擬的壓力及速度邊界條件59 潰壩模擬速度的計(jì)算及自由表面的模擬595.