收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于SPH方法的液滴撞击固壁过程的数值模拟研究

李玲玲  
【摘要】:自由表面流动问题在自然界中广泛存在,例如水利工程中的溃坝、自由表面溢流、明渠水流等,它无处不在影响着人类的生存和发展,因此自由表面流动的研究也具有十分重要的现实意义。液滴与固体壁面的碰撞是典型的自由表面流动问题。液滴与壁面碰撞后的扩散、回弹甚至破碎现象广泛地存在于化工制造、冶金技术等工业过程中,因此,研究液滴撞击固壁现象能更好地了解具有自由表面流动问题。 本文采用拉格朗日形式的无网格粒子法—光滑粒子流体动力学方法(SPH)对液滴撞击固壁问题进行数值模拟研究。研究了适用于广义流体动力学的SPH的基本方程及与其相关的数值技术,由拉格朗日形式下的流体基本方程推导出SPH形式下的流体基本方程。通过采用人工压缩率,把所有理论不可压缩流体模化为实际上是弱可压缩的;通过采用人工粘性来消除计算结果产生的非物理振荡。 采用SPH方法建立了二维液滴撞击固壁基本模型,对液滴撞击固壁后的动力学行为进行数值模拟,将数值模拟结果与物理实验结果进行对比分析;对撞击固壁后液滴内部流场、压强场、特征粒子的运动速度及位移情况进行分析研究;通过改变相关参数,如液滴的初始撞击速度、液滴的初始半径等,研究以上相关因素对液滴撞击固壁后铺展因素的影响;在此基础上,通过建立三维模型,来研究三维情况下液滴撞击固壁后的运动过程。 建立液滴撞击固壁后运动状态的理论模型,研究分析液滴铺展因素与接触角间的关系及液滴的撞击速度与接触角间的关系,从而得到液滴的铺展因素与液滴的撞击速度之间的关系,并把理论推导结果与数值模拟结果进行对比分析。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张学莹;潘中建;马小飞;;复杂边界溃坝流与结构物作用过程的数值模拟[J];水动力学研究与进展A辑;2010年03期
2 高睿;任冰;王国玉;王永学;;孤立波浅化过程的SPH数值模拟[J];水动力学研究与进展A辑;2010年05期
3 杨德全,韩庆书,吴江航;固壁夹道中多体Stokes绕流的数值分析[J];空气动力学学报;1987年04期
4 张振宇,王起棣,张慧生;表面张力对近固壁二空化泡影响的数值研究[J];力学学报;2005年01期
5 孙晓艳;王军;;SPH方法的理论及应用[J];水利水电技术;2007年03期
6 王新文;非线性晶体孤立波的固壁与自由面反射[J];宁波大学学报(教育科学版);1999年03期
7 毛益明,汤文辉;自由表面流动问题的SPH方法数值模拟[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2001年05期
8 汤文辉,毛益明;SPH数值模拟中固壁边界的一种处理方法[J];国防科技大学学报;2001年06期
9 王玉堂;固壁堵漏技术在坡体病害整治试验工程中的应用[J];西部探矿工程;1999年04期
10 田瑜;傅学金;关正西;;一维SPH的稳定性分析[J];力学与实践;2008年04期
11 吴雄华 ,黄敦 ,朱幼兰;反射爆炸波通过爆心后流动的数值计算[J];爆炸与冲击;1983年02期
12 李景银,秦国良,徐忠;计算矩形直通道内紊流流动的紊流代数应力模型的研究[J];西安交通大学学报;1997年08期
13 李玉成,代钦,康海贵;固壁附近水平圆柱周围波流场的数值模拟及水动力特征[J];中国海洋平台;1997年05期
14 王起棣,张慧生;表面张力对固壁近旁空化气泡溃灭特性的影响[J];复旦学报(自然科学版);2003年02期
15 沈忠湘;深孔大孔段灌注水泥浆护孔固壁[J];煤田地质与勘探;1985年01期
16 武玉玉;何远航;李金柱;;耦合方法在超高速碰撞数值模拟中的应用[J];高压物理学报;2005年04期
17 胡影影,朱克勤,席葆树;固壁空蚀数值研究[J];应用力学学报;2004年01期
18 倪冰;罗志国;邹宗树;;固壁上液体内气泡附着的热力学分析[J];过程工程学报;2008年S1期
19 罗承忠;;平面激波在活塞上的正反射[J];北京师范大学学报(自然科学版);1964年02期
20 丁霭丽;强点爆炸波遇固壁反射后流场的早期、中期、晚期特点[J];力学学报;1985年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘恩洲;张健;陆利蓬;;SPH方法模拟复杂自由表面流动的研究[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
2 高睿;任冰;;波浪沿斜坡传播的SPH数值模拟[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
3 贾斌;马志涛;庞宝君;张伟;;三维超高速碰撞问题的SPH数值模拟[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 刘军;;三维有限元SPH耦合方法及在壳体破碎问题中的应用[A];中国工程物理研究院科技年报/2011年版[C];2011年
5 叶斌;黄雨;叶为民;唐益群;;利用SPH方法计算泥石流对建(构)筑物的冲击力[A];上海防灾救灾研究所20周年庆典会议研究短文集[C];2009年
6 邓昀;李亮;何宁;赵孟;;基于SPH法的微细切削最小切削厚度的研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
7 张振宇;张慧生;;表面张力对固壁近旁空化气泡溃灭和反弹行为的影响[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
8 吴峰;王秋旺;罗来勤;;固壁含内热源通道强制对流换热的动态特性[A];2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集[C];2004年
9 倪冰;罗志国;邹宗树;;固壁上液体内气泡附着的热力学分析[A];2008年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2008年
10 任业军;李磊;;SPH方法在高速碰撞冲击波传播中的应用研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 龚凯;基于光滑质点水动力学(SPH)方法的自由表面流动数值模拟研究[D];上海交通大学;2009年
2 郑俊;SPH基本问题研究及其在高速水下物体流场模拟中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 林毅;自由表面流动问题数值方法的理论研究及应用[D];天津大学;2010年
4 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;2009年
5 高睿;SPH强非线性水动力学数值模型的改进与应用[D];大连理工大学;2011年
6 董添文;强制旋转动边界的SPH算法及其在挤出中的应用[D];南昌大学;2012年
7 赵铮;颗粒增强铜基复合材料的爆炸压实和数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
8 曹文炅;铸造充型过程SPH方法建模及数值模拟[D];华南理工大学;2011年
9 焦培刚;基于SPH的流体仿真数值算法及工程应用研究[D];山东大学;2010年
10 郑兴;SPH方法改进研究及其在自由面流动问题中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李玲玲;基于SPH方法的液滴撞击固壁过程的数值模拟研究[D];天津大学;2012年
2 马理强;SPH方法在自由表面流动方面的研究及其应用[D];中北大学;2010年
3 蒋学炼;波浪作用下船舶运动的数值模拟[D];天津大学;2004年
4 范晨阳;弹丸侵彻混凝土SPH数值模拟[D];中北大学;2010年
5 王亚萍;光滑粒子流体动力学(SPH)方法在溃坝问题中的应用研究[D];天津大学;2012年
6 孙凯;基于SPH方法对自由表面流的数值模拟及可视化研究[D];郑州大学;2007年
7 孟宇;固壁轴向导热对微小管内对流换热影响的实验研究[D];清华大学;2004年
8 宋玉国;复杂地层混凝土防渗墙施工技术研究[D];吉林大学;2004年
9 马超;基于SPH方法的月壤数值模型研究[D];南京航空航天大学;2012年
10 邓昀;基于SPH法的微细切削模拟研究[D];南京航空航天大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;品牌人生 步步为羸[N];中国工业报;2003年
2 许军普;三星推出新一代电话[N];中国机电日报;2000年
3 本报记者 张松;GPS定位手机新卖点[N];经济参考报;2002年
4 本报记者 张九陆;得意存储网[N];中国财经报;2002年
5 杨慎勤;防渗施工技术达到国际领先水平[N];中国水利报;2001年
6 孙燕;品牌突围国产数码相机悄然崛起[N];中国企业报;2003年
7 邓菲;奇瑞如何站稳迈向“亚非拉”的那只脚[N];中国汽车报;2004年
8 本报记者 罗赛军;联通五年IP路[N];计算机世界;2003年
9 本报记者 方圆;版权管理大势通读[N];中国新闻出版报;2004年
10 四川 祁争晖;CeBIT大展 新款手机一瞥[N];电脑报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978