自由表面論文：自由表面 數(shù)值模擬 VOF方法 斜線(xiàn)法 輸運(yùn)量

1、.艿螅蚅膈膄螅螇羈薃螄羀芇葿螃肂肀蒞螂螂芅芁荿襖肈膇莈羆芃蒆蕆蚆肆莂蒆螈節(jié)羋蒅袀肄芄蒄肅袇薂蒃螂膃蒈蒃裊羆莄蒂羇膁芀蒁蚇羄膆薀蝿腿蒅蕿袁羂莁薈羄膈莇薇螃羀芃薇袆芆腿薆羈聿蕆薅蚇芄莃薄螀肇艿蚃袂節(jié)膅螞羄肅蒄蟻蚄袈蒀蟻袆膄莆蝕罿羆節(jié)蠆蚈膂膈蚈螁羅蕆蚇袃膀莃螆羅羃艿螅蚅膈膄螅螇羈薃螄羀芇葿螃肂肀蒞螂螂芅芁荿襖肈膇莈羆芃蒆蕆蚆肆莂蒆螈節(jié)羋蒅袀肄芄蒄肅袇薂蒃螂膃蒈蒃裊羆莄蒂羇膁芀蒁蚇羄膆薀蝿腿蒅蕿袁羂莁薈羄膈莇薇螃羀芃薇袆芆腿薆羈聿蕆薅蚇芄莃薄螀肇艿蚃袂節(jié)膅螞羄肅蒄蟻蚄袈蒀蟻袆膄莆蝕罿羆節(jié)蠆蚈膂膈蚈螁羅蕆蚇袃膀莃螆羅羃艿螅蚅膈膄螅螇羈薃螄羀芇葿螃肂肀蒞螂螂芅芁荿襖肈膇莈羆芃蒆蕆蚆肆莂蒆螈節(jié)羋蒅袀肄芄蒄肅

2、袇薂蒃螂膃蒈蒃裊羆莄蒂羇膁芀蒁蚇羄膆薀蝿腿蒅蕿袁羂莁薈羄膈莇薇螃羀芃薇袆芆腿薆羈聿蕆薅蚇芄莃薄螀肇艿蚃袂節(jié)膅螞羄肅蒄蟻蚄袈蒀蟻袆膄莆蝕罿羆節(jié)蠆蚈膂膈蚈螁羅蕆蚇袃膀莃螆羅羃艿螅蚅膈膄螅螇羈薃螄羀芇葿螃肂肀蒞螂螂芅芁荿襖肈膇莈羆芃蒆蕆蚆肆莂蒆螈 自由表面論文：一個(gè)自由表面輸運(yùn)過(guò)程數(shù)值模擬方法研究【中文摘要】本文對(duì)自由表面模擬方法進(jìn)行了概述,對(duì)一些具有代表性的方法做了詳細(xì)的介紹和對(duì)比,從對(duì)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(xiàn)法模擬自由表面,并與YOUNS方法做了對(duì)

3、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(xiàn)法的性質(zhì),模擬出斜線(xiàn)與自由表面單元體邊界的交點(diǎn),斜線(xiàn)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(duì)其中兩個(gè)交點(diǎn)進(jìn)行擬合,這就完成了對(duì)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(chǎng),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(guò)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(duì)

4、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(méi)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 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

5、disadvantages of each method were taken into consideration. In the VOF method, there are a variety of specific implementing 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(xiàn)法 輸運(yùn)量【

6、英文關(guān)鍵詞】free surface numerical simulation VOF method oblique line method transport volume【索購(gòu)全文】聯(lián)系Q1：138113721 Q2：139938848【目錄】一個(gè)自由表面輸運(yùn)過(guò)程數(shù)值模擬方法研究 摘要 5-6 Abstract 6 引言 9-10 1 文獻(xiàn)綜述 10-13 1.1 自由表面研究的發(fā)展與現(xiàn)狀 10 1.2 自由表面研究的方法 10-11 1.3 自由表面研究中涉及的理論模型 11 1.4 自由表面研究的數(shù)值方法 11-12 1.5 本文研究的目的內(nèi)容和意義 12-13 2 VOF 方法的發(fā)展

7、 13-22 2.1 VOF 方法的基本原理 132.2 VOF 方法的數(shù)學(xué)原理 13-172.2.1 F 函數(shù)的演化方程和離散方程 13-14 2.2.2 F 函數(shù)離散方程的改進(jìn) 14-17 2.3 自由表面的描述 17-21 2.3.1 自由表面描述方法的改進(jìn) 17-19 2.3.2 自由表面法向的改進(jìn) 19-21 2.4 本章小結(jié) 21-22 3 VOF 方法重構(gòu)自由表面 22-53 3.1 自由表面的法向及切線(xiàn)位置的確定 22-25 3.1.1 自由表面法向的確定 22-23 3.1.2 自由表面的分類(lèi) 23 3.1.3 自由表面切線(xiàn)的性質(zhì) 23-25 3.2 自由表面位置的確定 25

8、-28 3.2.1 自由表面切線(xiàn)位置的確定 25-27 3.2.2 自由表面的擬合 27-28 3.3 斜線(xiàn)重構(gòu)自由表面 28-41 3.3.1 重構(gòu)自由表面方法的比較 28 3.3.2 重構(gòu)法中流量的計(jì)算 28-41 3.4 自由表面重構(gòu)流程圖 41 3.5 計(jì)算實(shí)例及分析 41-52 3.5.1 計(jì)算實(shí)例分析與YOUNS 方法的對(duì)比 41-45 3.5.2 其他計(jì)算實(shí)例 45-52 3.6 本章小結(jié) 52-53 4 流場(chǎng)的計(jì)算 53-58 4.1 計(jì)算單元體的劃分 53-54 4.2 基本假設(shè) 54 4.3 邊界條件 54-55 4.3.1 自由表面壓力邊界條件 54-55 4.4 流場(chǎng)計(jì)

9、算中的數(shù)學(xué)模型的建立 55-56 4.5 流場(chǎng)計(jì)算 56-57 4.6 本章小結(jié) 57-58 5 潰壩泄洪數(shù)值模擬 58-65 5.1 潰壩泄洪數(shù)值模擬的意義 58 5.2 潰壩泄洪的物理模型 58-59 5.3 計(jì)算潰壩自由表面所涉及的問(wèn)題 59 5.3.1 潰壩模擬的壓力及速度邊界條件 59 5.3.2 潰壩模擬速度的計(jì)算及自由表面的模擬 59 5.4 計(jì)算結(jié)果及分析 59-62 5.5 自由表面模擬結(jié)果及分析 62-64 5.5.1 自由表面模擬結(jié)果 62-63 5.5.2 模擬結(jié)果分析 63-64 5.6 本章小結(jié) 64-65 結(jié)論 65-66 參考文獻(xiàn) 66-70 在學(xué)研究成果 70-71 致謝 71 蒞莁蒈羄膈芇蒈肆羈薆蕆螆膆蒂蒆袈罿莈薅羀膄芄薄蝕羇腿薃袂膃薈薂羅肅蒄薂肇芁莀薁螆肄芆薀衿艿膂蠆羈肂蒁蚈蟻芇莇蚇螃肀芃蚆羅芆艿蚆肈腿薇蚅螇羈蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅螂螞膅膁螁螄羈蒀螀袆膃莆螀聿羆莂蝿螈節(jié)羋螈袁肅薆螇羃芀蒂螆肅肅莈裊螅羋芄蒂袇肁膀蒁罿芇蕿蒀蝿聿蒅葿袁蒞莁蒈羄膈芇蒈肆羈薆蕆螆膆蒂蒆袈罿莈薅羀膄芄薄蝕羇腿薃袂膃薈薂羅肅蒄薂肇芁莀薁螆肄芆薀衿艿膂蠆羈肂蒁蚈蟻芇莇蚇螃肀芃蚆羅芆艿蚆肈腿薇蚅螇羈蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅螂螞膅膁螁螄羈蒀螀袆膃莆螀聿羆莂蝿螈節(jié)羋螈袁肅薆螇羃芀蒂螆肅肅莈裊螅羋芄蒂袇肁膀蒁罿芇蕿蒀蝿聿蒅葿袁蒞莁蒈羄膈芇蒈肆羈