导读:本文包含了两层流体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:流体,两层,孤立,数值,方程,边界,摄动。
两层流体论文文献综述
张千千,勾莹,孙经纬[1]（2019）在《两层流体中结构“dead water”阻力特性数值研究》一文中研究指出船舶航行到密度分层海水中时,会在密度跃层引起内波,从而导致航行阻力变大,这种情况被称为"dead water"现象。本文应用线性势流理论,采用高阶边界元方法,建立了两层流体中物体匀速运动的数学模型,用以求解物体所受的"dead water"阻力。该模型将流域分为上、下两个部分,在两个流域分别应用格林第二定理,建立两个边界积分方程组,并根据内界面上流体质点的速度连续条件和压强连续条件进行耦合,得到一个新的方程组,在时域内进行迭代求解。每一个时间步内,用四阶预报-校正算法更新该时刻内界面的波面和速度势。时间不断步进,直至得到稳定的结果。本文研究了叁组不同吃水的方箱在不同速度下的"dead water"阻力特性,并将数值结果与试验结果进行对比,验证了数值方法的正确性。数值结果表明,在同一吃水条件下,阻力随速度的变化具有局部峰值,在内弗洛德数约为0.758时达到峰值。(本文来源于《第十九届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（上）》期刊2019-10-11）
解智勇[2]（2019）在《两层微流体系统中的电动流动及传热分析》一文中研究指出近年来,随着微纳电子科技的发展,微米和纳米量级的小型装置越来越受到人们的关注,主要是由于它在微机电系统、生物与化学传感器、药物传输芯片、溶剂分离装置以及热控制系统等方面有诸多的应用.在微纳流体装置中,相比于传统的单层流体系统,两层或多层流体系统是指包含两种或多种不相容流体的流动控制装置,其在生物、医药、化学等多学科领域有广泛的应用.基于这种两层或多层流体系统,流动转换装置如T-型传感器~?和H-型过滤器~?等流体装置已经被设计并且广泛地应用于分析两层或多层流体系统中的流动和传热问题.不同的流体驱动机制下,流体的运动状态有很大差别,尤其是在分析微纳尺度装置中流体的流动和传热问题,此差别更为明显.基于这一现状,本文将围绕压力、电场及磁场混合驱动机制下,对微纳流体装置中两层流体系统的流动、传热以及能量转化等问题展开研究,探索电磁场作用下微流体的电动流动现象,深入了解电磁场、流场和温度场等多场耦合机理和规律,揭示外加垂向磁场对减小电渗流中焦耳热效应的影响机理;通过理论分析,给出两层流体系统相比于单层流体系统在降低焦耳热效应以及提高能量转化效率上的优势.具体问题包含以下叁个方面:(1)两层流动系统中磁流体电渗流的流动及传热研究.我们首先研究了平行微管道间,两层磁流体电渗流的流动及传热问题.两层流动系统中的流体均为互不相容的牛顿流体并且流体的流动由压力、电渗力及电磁力混合驱动.基于线性的Debye-Hückel假设以及热完全发展的流动条件,我们得到了两层流体速度和温(2)度分布的解析表达式.结果显示,我们可以通过改变不同的流体物理参数比率,如介电常数比,粘性系数比等控制不同流体层的流动速度进而控制两层流体的流率.(3)具有非导电粘弹性流体层的两层流体的流动和传热研究.我们开展了两层拖拽流体系统中的流动和传热研究.底层流体为受外加磁场影响的电解质溶液,上层流体为不导电粘弹性Phan-Thien-Tanner(PTT)流体.在电场和磁场的共同作用下,由于界面剪切应力的作用,上层非导电PTT流体会被底层流体拖拽,从而发生定向移动.首先,我们得到了单向流动假设下底层和上层流体的解析速度表达式.底层流体速度分布呈现典型的M型速度剖面.上层流体流动可以看作是平板Couette流动或平板Couette-Poiseuille流动.基于获得的速度分布,我们进一步开展了两层流体拖拽系统的热传输特性和熵产分析.结果表明,磁场可以提高局部熵产率,而粘弹性物理参数可以抑制局部熵产率.通过控制电场、磁场强度和流体流变特性的比值,我们可以有效地控制流体的运动和传热特性.(4)为了深入研究纳米流体器件中电动能量转换问题,我们从理论上开展了纳米通道内两种不相容流体在纯压力驱动机制下流向势的相关研究.在界面电势差、界面电荷密度跳跃以及Debye-Hückel线性化假设的前提下,我们首先得到了两层微流体系统中的解析电势分布,进而推导了流向势场和流速场的解析表达式.在得到流向势的基础上,我们给出了两层流体系统中解析的电动能量转换效率,并讨论了相关物理参数对其的影响.理论结果表明,流向势可以作为评估电动能量转换效率的依据.流体粘性比和界面滑移长度可以提高电动能量转换效率,但是介电常数比和离子摩擦系数对电动能量转换效率有抑制作用.与传统的单层流体系统相比,我们可以通过选择合适的流动参数来提高两层流体系统中的电动能量转换效率.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2019-05-25）
郑佳璇[3]（2018）在《旋转微平行管道内两层流体的电渗流动》一文中研究指出在旋转微平行管道内,本文研究了两不相容流体的电渗流问题.通过使用线性泊松玻尔兹曼(Poisson-Boltzmann)方程考虑了双电层(EDL)的电势分布.根据电荷密度分布和在旋转框架内的纳维斯托克斯(Navier-Stokes)方程,得到了流动速度的解析解.此外,在两层流体的界面处考虑了应力的平衡条件,其中应力包括切应力和Maxwell应力.由于微管道旋转的影响,在垂直于主流流动的方向上科氏(Coriolis)力会产生一个第二横向流动,并且沿着主流方向两层流体的速度剖面有一个减弱的流动趋势.结果表明,两层流体的速度剖面被许多无量纲参数影响,如两层流体的介电常数比ε、密度比ρ、粘度比μ、旋转角速度ω、界面zeta电势差Δφ~*、界面电荷密度跳Q、两层牛顿流体的厚度h_1~*,h_2~*和电动宽度K_1,K_2.我们发现,较小的μ和较大的ε,Δφ~*会导致下层流体(称为流体II)产生较大的速度剖面,但是对于上层流体(称为流体I)却有一个相反的趋势.Q的增加或是ρ的减小会导致流体I和流体II的速度剖面都增加.更进一步地,当h_1~*和h_2~*一样时,在界面处主流速度不依赖于界面zeta电势差Δφ~*,而受介电常数比ε和流体II的电动宽度K_2的影响.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2018-06-02）
陶珍珍[4]（2016）在《定常自然对流问题和定常不可压磁流体方程的两层网格数值方法的研究》一文中研究指出由于人们对非线性现象本质的认识有限,使得数值模拟成为一种十分重要的研究手段,但直接数值模拟非线性偏微分方程存在一个很大的困难,即庞大的计算规模、长时间积分和有限计算资源之间的矛盾,因此构造和研究具有长时间稳定性和高效、低耗的算法就显得尤为重要.本文以两类复杂流体(定常自然对流问题和定常不可压磁流体方程)作为研究对象,重在构造不可压流体的两层网格有限元算法.两层网格方法是一种求解非线性偏微分方程的高效数值离散格式.将它应用到有限元上,就能将求解的复杂非线性问题简化成求解两个问题:首先在粗网格上,花相当小的代价求解非线性问题;其次在细网格上,由粗网格上所求得的初解将原问题线性化,从而得到相对简单的线性问题,并求解.因此,两层网格方法能够节省大量计算时间.迭代法是数值计算中求解复杂非线性问题不可或缺的方法.迭代法是通过反复迭代,即从一个初始估计出发寻找一系列近似解来解决问题的过程.对于小粘性系数(即高雷诺数)问题,用经典的Galerkin有限元方法求解可能会存在数值振荡,限制了该方法在计算流体力学中的应用,稳定化方法的引入使得此类问题变得可解.因此我们将亚格子稳定化方法列入本文的研究范围.此外,复杂流体中的压力和速度往往是耦合的,这使得求解此类问题变得困难,罚方法可以很好的处理此类问题.因此罚方法也被列入本文的研究范围.综合以上多种方法,我们构造一系列求解不可压缩流体问题的高效、低耗的新算法,具体安排如下:在第叁章中,针对自然对流问题,基于Oseen迭代和亚格子稳定化方法构造新的两层网格方法:耦合的两层亚格子稳定化Oseen迭代方法和解耦的两层亚格子稳定化Oseen迭代方法.耦合的两层亚格子稳定化Oseen迭代方法分两个步骤.首先在网格尺寸为H的粗网格上求解自然对流问题的亚格子稳定化Oseen迭代数值格式,得到迭代解(um H,pm H,Tm H),其中m为Oseen迭代步数;然后在网格尺寸为h的细网格上,利用粗网格上的迭代解线性化自然对流问题,求解Newton迭代校正的数值格式得解(umh,pmh,Tmh).与耦合的两层亚格子稳定化Oseen迭代方法相比,解耦的两层亚格子稳定化Oseen迭代方法的不同之处在于在细网格上用的是Oseen迭代方法校正的,而且数值格式的右端Tmh被粗网格上的解Tm H所代替.这样仅需要求解两个线性的子问题,并且这两个子问题可以进行并行计算,从而达到节省计算时间的目的.所给的数值算例也验证了所构造的新方法的有效性和收敛性.在第四章中,针对不可压缩磁流体方程,基于Stokes,Newton和Oseen迭代构造全面多样的两层网格迭代方法.在强唯一性条件下,我们构造叁种不同的两层迭代方法:首先在网格尺寸为H的粗网格上求迭代解((um H,Bm H),pm H);然后在网格尺寸为h的细网格上求解Stokes,Newton和Oseen校正问题的解((umh,Bmh),pmh).同时本章从理论上分析了两层迭代方法的稳定性和收敛性.在弱唯一性条件下,本章研究了细网格(网格尺寸为h)上一层Oseen迭代方法,并分析了相应数值解的稳定性和收敛性.数值试验中的两个算例也说明了不同的两层网格迭代方法在求解磁流体问题时所展现的优缺点.在第五章中,基于罚方法,考虑了不可压磁流体方程的两层罚方法:取罚参数为0<ε?1,首先在粗网格上,用标准罚方法求解非线性磁流体问题得解((uεH,BεH),pεH);其次在细网格上,借助粗网格解用罚方法融合Stokes,Newton和Oseen迭代构造磁流体问题的数值格式,并求其数值解((uhε,Bhε),phε).理论分析和数值算例都验证了算法的稳定性和收敛性.(本文来源于《河南理工大学》期刊2016-05-04）
温文媖,陈小刚,崔继峰[5]（2015）在《两层流体系统非线性界面内波传播的高阶理论研究》一文中研究指出基于波陡很小的假设下,利用摄动法,讨论了任意深度的二维不可压缩、无黏性、无旋的两层流体系统,分别在上边界为刚性边界和自由表面、下边界为平底不可渗透条件下,给出了界面内波传播的高阶统一理论以及描述界面内波波剖面的高阶近似非线性演化方程(NEEs).结果表明,当精确到二阶时,所得结果即可退化为Matsuno Y(1993)导出的理论结果.(本文来源于《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期）
Dilip,Das[6]（2015）在《具有高阶导数自由表面边界条件的两层流体无波势和多级的构建（英文）》一文中研究指出There is a large class of problems in the field of fluid structure interaction where higher-order boundary conditions arise for a second-order partial differential equation. Various methods are being used to tackle these kind of mixed boundary-value problems associated with the Laplace's equation(or Helmholtz equation) arising in the study of waves propagating through solids or fluids. One of the widely used methods in wave structure interaction is the multipole expansion method. This expansion involves a general combination of a regular wave, a wave source, a wave dipole and a regular wave-free part. The wave-free part can be further expanded in terms of wave-free multipoles which are termed as wave-free potentials. These are singular solutions of Laplace's equation or two-dimensional Helmholz equation. Construction of these wave-free potentials and multipoles are presented here in a systematic manner for a number of situations such as two-dimensional non-oblique and oblique waves, three dimensional waves in two-layer fluid with free surface condition with higher order partial derivative are considered. In particular, these are obtained taking into account of the effect of the presence of surface tension at the free surface and also in the presence of an ice-cover modelled as a thin elastic plate. Also for limiting case, it can be shown that the multipoles and wave-free potential functions go over to the single layer multipoles and wave-free potential.(本文来源于《Journal of Marine Science and Application》期刊2015年03期）
方舟,严圣甫,王旭[7]（2015）在《两层流体中叁类内孤立波数值造波方法比较研究》一文中研究指出以3类内孤立波理论(Korteweg-de Vries、extended Kd V和Miyata-Choi-Camassa)的适用性条件为依据,在有限水深两层流体中分别构建了双推板、速度入口、质量源3类内孤立波数值造波模型。通过系列数值模拟,对3类方法的数值造波效果和效率进行了比较。计算结果表明,3类数值造波方法均能生成内孤立波;数值造波效果方面,速度入口、质量源两类方法均优于双推板方法;数值造波效率方面,速度入口方法效率最高,质量源方法其次,而双推板方法效率最低。(本文来源于《热带海洋学报》期刊2015年04期）
卢东强[8]（2014）在《两层流体中线性波和超大型浮式结构物的水弹性作用》一文中研究指出将密度分层的海洋模拟成两层密度均匀的流体,超大型浮式结构物模拟为漂浮的弹性薄板.在小振幅波动和小挠度变形的假定下,基于势流理论,建立了波板相互作用线性模型.导出了挠曲重力波色散关系新型的显式表达,将流体速度势依本征函数在频域内展开.并引入了一个适合于两层流体的内积定义,以此求得展开式系数.从而研究了波浪的散射和结构物的受力.特别地考虑了半无限长与有限长平板正入射、半无限平板斜入射、圆板的散射、圆板环绕立柱的散射等情形.(本文来源于《第十叁届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会论文集——A大会报告》期刊2014-08-22）
王旭,林忠义,尤云祥[9]（2014）在《两层流体中内孤立波质量源数值造波方法》一文中研究指出以质量源为内孤立波激发源,加入连续性方程,结合完全非线性欧拉方程,以叁类内孤立波理论(KdV、eKdV和MCC)的适用性条件为依据,发展了一种两层流体中内孤立波质量源数值造波方法.通过系列数值模拟,分析了质量源在释放和吸收流体过程中生成内孤立波的机理,讨论了内孤立波传播过程中波形、振幅及其诱导流场的变化特性.结果表明,基于所述方法得到的内孤立波在其传播过程中均保持波形稳定、振幅衰减小,数值模拟所得波形及其振幅与相关文献的实验及相应理论解吻合较好.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2014年06期）
王旭,尤云祥,黄文昊[10]（2014）在《有限深两层流体内孤立波非线性数值模拟入口边界条件研究》一文中研究指出基于有限深两层流体KdV(Korteweg-de Vries)、eKdV(extended KdV)和MCC(Miyata-Choi-Camassa)理论,以内孤立波诱导上下层深度平均水平速度为入口边界条件,采用理想流体完全非线性欧拉方程,建立了两层流体中内孤立波生成的CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟方法。以系列数值模拟结果为依据,结合内孤立波非线性和色散参数的组合条件,给出了选择合适内孤立波理论解作为CFD数值模拟入口边界条件的方法,从而实现了振幅与波形可控的内孤立波完全非线性数值模拟。(本文来源于《海洋工程》期刊2014年02期）
两层流体论文开题报告
（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：
近年来,随着微纳电子科技的发展,微米和纳米量级的小型装置越来越受到人们的关注,主要是由于它在微机电系统、生物与化学传感器、药物传输芯片、溶剂分离装置以及热控制系统等方面有诸多的应用.在微纳流体装置中,相比于传统的单层流体系统,两层或多层流体系统是指包含两种或多种不相容流体的流动控制装置,其在生物、医药、化学等多学科领域有广泛的应用.基于这种两层或多层流体系统,流动转换装置如T-型传感器~?和H-型过滤器~?等流体装置已经被设计并且广泛地应用于分析两层或多层流体系统中的流动和传热问题.不同的流体驱动机制下,流体的运动状态有很大差别,尤其是在分析微纳尺度装置中流体的流动和传热问题,此差别更为明显.基于这一现状,本文将围绕压力、电场及磁场混合驱动机制下,对微纳流体装置中两层流体系统的流动、传热以及能量转化等问题展开研究,探索电磁场作用下微流体的电动流动现象,深入了解电磁场、流场和温度场等多场耦合机理和规律,揭示外加垂向磁场对减小电渗流中焦耳热效应的影响机理;通过理论分析,给出两层流体系统相比于单层流体系统在降低焦耳热效应以及提高能量转化效率上的优势.具体问题包含以下叁个方面:(1)两层流动系统中磁流体电渗流的流动及传热研究.我们首先研究了平行微管道间,两层磁流体电渗流的流动及传热问题.两层流动系统中的流体均为互不相容的牛顿流体并且流体的流动由压力、电渗力及电磁力混合驱动.基于线性的Debye-Hückel假设以及热完全发展的流动条件,我们得到了两层流体速度和温(2)度分布的解析表达式.结果显示,我们可以通过改变不同的流体物理参数比率,如介电常数比,粘性系数比等控制不同流体层的流动速度进而控制两层流体的流率.(3)具有非导电粘弹性流体层的两层流体的流动和传热研究.我们开展了两层拖拽流体系统中的流动和传热研究.底层流体为受外加磁场影响的电解质溶液,上层流体为不导电粘弹性Phan-Thien-Tanner(PTT)流体.在电场和磁场的共同作用下,由于界面剪切应力的作用,上层非导电PTT流体会被底层流体拖拽,从而发生定向移动.首先,我们得到了单向流动假设下底层和上层流体的解析速度表达式.底层流体速度分布呈现典型的M型速度剖面.上层流体流动可以看作是平板Couette流动或平板Couette-Poiseuille流动.基于获得的速度分布,我们进一步开展了两层流体拖拽系统的热传输特性和熵产分析.结果表明,磁场可以提高局部熵产率,而粘弹性物理参数可以抑制局部熵产率.通过控制电场、磁场强度和流体流变特性的比值,我们可以有效地控制流体的运动和传热特性.(4)为了深入研究纳米流体器件中电动能量转换问题,我们从理论上开展了纳米通道内两种不相容流体在纯压力驱动机制下流向势的相关研究.在界面电势差、界面电荷密度跳跃以及Debye-Hückel线性化假设的前提下,我们首先得到了两层微流体系统中的解析电势分布,进而推导了流向势场和流速场的解析表达式.在得到流向势的基础上,我们给出了两层流体系统中解析的电动能量转换效率,并讨论了相关物理参数对其的影响.理论结果表明,流向势可以作为评估电动能量转换效率的依据.流体粘性比和界面滑移长度可以提高电动能量转换效率,但是介电常数比和离子摩擦系数对电动能量转换效率有抑制作用.与传统的单层流体系统相比,我们可以通过选择合适的流动参数来提高两层流体系统中的电动能量转换效率.
（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。
两层流体论文参考文献
[1].张千千,勾莹,孙经纬.两层流体中结构“deadwater”阻力特性数值研究[C].第十九届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（上）.2019
[2].解智勇.两层微流体系统中的电动流动及传热分析[D].内蒙古大学.2019
[3].郑佳璇.旋转微平行管道内两层流体的电渗流动[D].内蒙古大学.2018
[4].陶珍珍.定常自然对流问题和定常不可压磁流体方程的两层网格数值方法的研究[D].河南理工大学.2016
[5].温文媖,陈小刚,崔继峰.两层流体系统非线性界面内波传播的高阶理论研究[J].内蒙古工业大学学报(自然科学版).2015
[6].Dilip,Das.具有高阶导数自由表面边界条件的两层流体无波势和多级的构建（英文）[J].JournalofMarineScienceandApplication.2015
[7].方舟,严圣甫,王旭.两层流体中叁类内孤立波数值造波方法比较研究[J].热带海洋学报.2015
[8].卢东强.两层流体中线性波和超大型浮式结构物的水弹性作用[C].第十叁届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会论文集——A大会报告.2014
[9].王旭,林忠义,尤云祥.两层流体中内孤立波质量源数值造波方法[J].上海交通大学学报.2014
[10].王旭,尤云祥,黄文昊.有限深两层流体内孤立波非线性数值模拟入口边界条件研究[J].海洋工程.2014
论文知识图
