粘性不可压缩流体论文_潘贵璠,赵欣林

导读:本文包含了粘性不可压缩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,方程,粘性,方法,挤出机,数值,算法。

粘性不可压缩流体论文文献综述

潘贵璠,赵欣林[1](2018)在《基于MATLAB对不可压缩粘性流体在流管中的研究》一文中研究指出粘性流体是指粘性效应不可忽略的流体,其粘性具有在流体质点间可流层因相对运动而产生摩擦力反抗相对运动效果。粘性流体的研究在医疗领域的心脑血管方面具有重要意义。文中详细介绍了管道中的流动模型和一种解决不可压缩流体的通用算法SIMPLE算法,并使用MATLAB软件进行数值模拟,模拟结果与解析结果进行比较,根据其结果的差异总结了SIMPLE算法的优缺点。(本文来源于《广西物理》期刊2018年Z1期)

刘梦桐[2](2015)在《粘性不可压缩流体的管道流动问题》一文中研究指出管道流体的动力学研究是流体力学中的重要研究方向之一。近几十年以来,流体在化工、生物、科技、医药、输送等领域的广泛涉及,使得对这类典型模型研究不仅有着理论意义,而且在工业生产领域也有着非常重要的应用价值。本文研究的是粘性不可压缩流体在管道中的流动问题。鉴于在实际的工业生产过程中,很多模型中的流体通常不是在一个封闭管道内流动的,很多都带有输出端,典型的如水龙头管道、螺杆挤出机、注塑机等,因此考虑带有流入流出边界的流体流动模型是非常有必要的。但是,这种自然的边界条件要比Dirichilet边界条件复杂的多,回流的产生,可能会导致能量不可控制以及方程的解在流出口边界震荡,这种问题之所以会产生是因为目前对这类模型的正则性还不是很清楚。因此,为解决流出边界问题,本文在假设流体沿管道流出方向流动非常缓慢的情况下对其进行讨论,并对边界进行齐次化处理,运用Galerkin方法得到局部解的存在性,再采用能量估计,结合截断的方法进行处理,从而证明了该问题全局弱解的存在性,为今后的实验和数值模拟提供了理论基础。进一步,本文还研究了管道中加入螺旋叶片转子并且考虑热交换的问题。在前人模型的基础之上进行了改良,研究了在换热管道横向切面上流体的流动情况,并引入描述刚体旋转的数学模型,将螺旋转子的角速度看成是待求的未知量,将流体的流动和刚体的转动耦合在一起进行分析求解,得到了刚体和流体耦合的非定常问题的解的存在及唯一性。接着,我们还对空间进行了离散化处理,即把管道进行切片,利用本文已有结论可以得到管道横截面上的流体的流场,最后再通过迭代的方法得到整个管道内的流动情况。(本文来源于《北京化工大学》期刊2015-05-18)

方园[3](2014)在《单螺杆挤出机中不可压缩粘性非牛顿流体的流动分析》一文中研究指出在过去的几十年,单螺杆挤出机在制药、食品、饲料加工和塑料等聚合物加工中被广泛应用,充当了非常重要的角色。由于它本身几何结构和流体运动的复杂性,虽然先后几十年有许多学者做了一些关于单螺杆挤出机中固体、熔体输送等的理论研究,以及螺槽内混合特性的数值模拟和物理模型的简化等工作,发表了许多相关的文献专着,但至今为止,依然没有建立从输送、熔融到挤出的完整数学模型,相关数学模型的建立、分析到计算的大多数工作集中于单一的计量段。本文主要在Eulerian坐标系下,研究了单螺杆挤出机计量段中的叁维粘性不可压缩剪切变稀型非牛顿旋转流体的流入流出问题。在旋转的坐标系下,将不可压缩的非牛顿剪切变稀型流体的流动用以下偏微分方程组进行描述通过坐标变换,将内部刚体的转动转化为边界的转动,运用能量估计的方法结合Levy-Schauder不动点定理给出了弱解的存在性,并证明了当初始条件以及刚体角速度足够小时弱解的唯一性。上述偏微分方程中未知量p为流体的压力,u=(u1,u2,u3)T为流体流动的速度,τ(Du)为偏应力应力张量,为梯度算子,为散度算子,S0表示在计量段中初始时刻螺杆所占的区域,Ibarrel表示机筒表面,Γin。和Γout分别表示流体沿着y3方向上流入流出的边界,满足Bird-Carreau本构方程其中μ0和μ∞分别是剪切速率为0和∞时的粘性系数,μ0>μ∞>0。λ>0是流体黏性参数,-1≤γ<0为剪切变稀型流体的指标参数。同时,本文还对一些特殊情况下(如计量段中等温流体的缓慢定常流动等),对单螺杆挤出机中的流体流动进行了简化并分析计算,此时流体流动的某些非线性项被忽略,流体流动的螺槽被近似展开为长方体,在完全忽略对流项以及压力梯度为已知的情况下,速度场的计算可以通过标准的分离变量法进行,对流项目即便不被忽略,也可以通过Galerkin方法构造出流体流动的弱解,为进一步的近似计算提供理论上的保证。(本文来源于《北京化工大学》期刊2014-05-29)

孙林林,梁铁旺,张建朋[4](2014)在《带有非齐次温度边界的一维可压缩粘性微极流体模型的局部正则性(英文)》一文中研究指出In this paper,we discuss the local existence of H~i(i=2,4)solutions for a 1D compressible viscous micropolar fluid model with non-homogeneous temperature boundary.The proof is based on the local existence of solutions in[1].(本文来源于《数学季刊(英文版)》期刊2014年01期)

梁浩[5](2013)在《异型管路内粘性不可压缩流体流动特性的建模与分析》一文中研究指出应用流场分析软件Fluent 12.0对两种粘性不可压流体在异型管路中的内部流场进行二维模拟;根据Boussinesq假设为方法建立起湍流运动模型,以雷诺方程和雷诺应力做为建模核心,建立求解管路内湍流运动雷诺方程的有限元方程组,并生成层流、湍流数值模拟分析报告,以达到解决由于流道突然扩大引起流动分离的难题,并优化管路的目的。(本文来源于《水力采煤与管道运输》期刊2013年04期)

曹广龙,李旭东,杨德军[6](2012)在《二维不可压缩粘性流体绕钝体流动的数值模拟》一文中研究指出钝体绕流和流至振动问题是流体力学的经典研究课题之一。钝体的尾迹流动伴随着复杂的分离和漩涡脱落现象。绕流作用在物体上的纵向和横向流体动力载荷会诱发弹性结构的振动响应。就此,介绍了钝物体绕流的基本特征和典型二维不可压缩粘性流体的圆柱绕流特性。(本文来源于《甘肃科技》期刊2012年08期)

柏劲松,王涛,邹立勇,李平[7](2010)在《可压缩多介质粘性流体和湍流的大涡模拟》一文中研究指出在可压缩多介质粘性流体动力学高精度计算方法MVPPM(multi-viscous-fluid piecewise parabolicmethod)基础上,引入Smagorinsky和Vreman亚格子湍流模型,采用大涡数值模拟方法求解可压缩粘性流体NS(Navier-Stokes)方程,给出适用于可压缩多介质流体界面不稳定性发展演化至湍流阶段的计算方法和二维计算程序MVFT(multi-viscosity-fluid and turbulence)。在2种亚格子湍流模型下计算了LANL(Los Ala-mos National Laboratory)激波管单气柱RM不稳定性实验,分析了气柱的形状、流场速度以及涡的特征,通过与LANL实验和计算结果的比较可知,Vreman模型略优于Smagorinsky模型,MVFT方法和计算程序可用于对界面不稳定性发展演化至湍流阶段的数值模拟。(本文来源于《爆炸与冲击》期刊2010年03期)

王彤,潘从辉,Roland,Glowinski[8](2008)在《基于L~2-投影及H~1-投影进行不可压缩粘性流体数值模拟的比较:案例分析(英文)》一文中研究指出本文的主要目的是讨论不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程的数值模拟。本文所用的方法是对时间用一阶精度算了分裂离散化,对空间度是用Uzawa方法对L2-投影及H1-投影求解Stokes问题,以及利用类波动方程方法求解平流问题。这两种投影格式都很容易实现。我们利用它们求解经典顶盖驱动方腔流问题直至雷诺数7500都取得了一致结果。当雷诺数处于区间[8575,8590](对应[8600,8625])时,运用L2-投影(对应H1-投影)得到的结果具有时间周期性,这表明Hopf分支的产生。当雷诺数为10000时,存在两个主导频率相互作用。(本文来源于《工程数学学报》期刊2008年05期)

徐永浩[9](2008)在《无网格SPH方法在粘性不可压缩流体中的应用研究》一文中研究指出随着电子计算机技术的不断提高,数值模拟已经成为解决计算流体力学问题的一种重要方法。数值模拟不用在实验场所进行昂贵耗时的实验,而且能根据研究问题的需要,得到完整、具体的数据信息,因此倍受欢迎。光滑粒子流体动力学法(SPH)是一种用于求解连续介质动力学的无网格数值方法,在处理移动物质交界面、大变形等问题时,因其不需要网格划分和重构的特点而显示出了传统网格方法不可比拟的优势,研究该方法在海洋工程领域的应用意义重大。本文以半潜式海洋平台结构局部范围内粘性不可压流体流动为背景,首先系统研究了SPH方法和粘性不可压缩流体的的理论基础,阐述了SPH近似的思想,并简单推导了粘性流体控制方程组,在此基础上采用SPH方法求解该方程组,实现了对粘性流体控制方程组离散。其次,对光滑函数的性质、人工粘性的使用、状态方程的选择、时间积分的方案等数值模拟关键问题进行了详细论述,研究了粒子搜索方法和边界条件的实现方案,并结合离散化的控制方程组,编写了适用于粘性不可压缩流体的二维SPH程序。最后,使用编写的程序模拟了方腔剪切流并与FDM结果进行了比较,模拟平面Poiseuille流与理论级数解进行了对比,验证了程序的可靠性并对程序的优化方案进行分析。对溃坝问题的数值模拟描述了溃坝过程中自由表面的形状,而特定时刻的水位高度和波前沿位置结果与实验观测数据的对比,同样验证了本文程序的可靠性,并体现了SPH方法简便高效的特点。本文工作为无网格SPH法在海洋工程领域的应用打下了良好的基础。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-07-04)

高志明[10](2008)在《基于共轭法的粘性不可压缩流体形状优化问题研究》一文中研究指出流体中的最优形状设计问题是微分几何、形状优化理论和计算流体力学有机结合的产物.随着计算流体动力学的飞速发展以及计算机性能的不断提高,基于计算流体动力学的最优形状设计已成为当前计算流体力学研究的一个重要领域.本文主要以Navier–Stokes方程作为流体优化问题的控制方程,利用共轭方法对两类不同的形状优化问题进行深入的研究,借助于速度法描述区域扰动,从而建立优化问题的一阶最优性条件并给出数值求解算法及其在翼型设计、血流插管设计以及一般绕流物体设计中的应用.本文研究内容如下:(1)利用连续共轭方法研究带非齐次Dirichlet边界条件的Navier–Stokes方程控制的形状反问题,其中目标函数为速度追踪型函数.内容主要有: (i)利用Piola物质导数方法证明在体积力正则性比较弱的情况下定常和非定常流体速度关于可变区域的弱可微性,然后利用共轭方法给出目标函数的一阶最优性条件; (ii)利用函数空间参数化方法以及函数空间嵌入方法从形式上建立定常形状反问题的一阶最优性条件,其结果与Piola物质导数方法得到的结果相同.这两种方法可以避开对流体状态可微性的研究.最后讨论了上述叁种方法的优缺点.(2)利用连续共轭法研究带混合边界条件的定常和非定常Navier–Stokes方程控制的耗散能极小化问题.从连续的形状优化问题出发,利用函数空间参数化方法推导出定常和非定常形状优化问题的一阶最优性条件,包括目标函数的欧拉导数的两种直观且等价的表示形式:区域积分形式和边界积分形式.(3)利用离散共轭法研究带混合边界条件的定常和非定常Navier–Stokes方程控制的耗散能极小化问题.采用低次等阶元局部高斯积分稳定化方法对带混合边界条件的Navier–Stokes方程进行离散,并从离散的形状优化问题出发,采用分片线性元离散情形下的速度法来描述有限元网格的扰动,利用离散情形下的函数空间参数化方法推导出离散的共轭方程以及目标函数欧拉导数的具体表达形式.该稳定化方法不需要考虑稳定化参数,数值实现简单.采用该稳定化方法时,最优性条件的推导过程与连续共轭法下的推导过程相比工作量几乎相同.(4)在上述叁种情况中,给出形状优化问题的数值求解算法及其在血流插管形状设计和绕流物体设计等模型中的应用.内容主要有:(i)将Banach空间中的梯度算法与网格自适应技术和网格移动技术结合,构造出求解流体形状优化问题的数值算法;(ii)对于不同雷诺数情形下的定常和非定常形状问题,给出其在形状反问题、血液动力学中插管形状设计以及绕流物体形状设计模型中的算例.此外还给出了定常耗散能极小化问题在空气动力学翼型设计中的简单应用.针对定常绕流物体形状设计模型,采用标准Galerkin方法和局部高斯积分稳定化方法求解,给出了不同雷诺数情形下的数值结果,比较发现最优形状几乎相同,但是稳定化方法可以节省大量计算时间.(本文来源于《西安交通大学》期刊2008-03-01)

粘性不可压缩流体论文开题报告

(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:

管道流体的动力学研究是流体力学中的重要研究方向之一。近几十年以来,流体在化工、生物、科技、医药、输送等领域的广泛涉及,使得对这类典型模型研究不仅有着理论意义,而且在工业生产领域也有着非常重要的应用价值。本文研究的是粘性不可压缩流体在管道中的流动问题。鉴于在实际的工业生产过程中,很多模型中的流体通常不是在一个封闭管道内流动的,很多都带有输出端,典型的如水龙头管道、螺杆挤出机、注塑机等,因此考虑带有流入流出边界的流体流动模型是非常有必要的。但是,这种自然的边界条件要比Dirichilet边界条件复杂的多,回流的产生,可能会导致能量不可控制以及方程的解在流出口边界震荡,这种问题之所以会产生是因为目前对这类模型的正则性还不是很清楚。因此,为解决流出边界问题,本文在假设流体沿管道流出方向流动非常缓慢的情况下对其进行讨论,并对边界进行齐次化处理,运用Galerkin方法得到局部解的存在性,再采用能量估计,结合截断的方法进行处理,从而证明了该问题全局弱解的存在性,为今后的实验和数值模拟提供了理论基础。进一步,本文还研究了管道中加入螺旋叶片转子并且考虑热交换的问题。在前人模型的基础之上进行了改良,研究了在换热管道横向切面上流体的流动情况,并引入描述刚体旋转的数学模型,将螺旋转子的角速度看成是待求的未知量,将流体的流动和刚体的转动耦合在一起进行分析求解,得到了刚体和流体耦合的非定常问题的解的存在及唯一性。接着,我们还对空间进行了离散化处理,即把管道进行切片,利用本文已有结论可以得到管道横截面上的流体的流场,最后再通过迭代的方法得到整个管道内的流动情况。

(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。

粘性不可压缩流体论文参考文献

[1].潘贵璠,赵欣林.基于MATLAB对不可压缩粘性流体在流管中的研究[J].广西物理.2018

[2].刘梦桐.粘性不可压缩流体的管道流动问题[D].北京化工大学.2015

[3].方园.单螺杆挤出机中不可压缩粘性非牛顿流体的流动分析[D].北京化工大学.2014

[4].孙林林,梁铁旺,张建朋.带有非齐次温度边界的一维可压缩粘性微极流体模型的局部正则性(英文)[J].数学季刊(英文版).2014

[5].梁浩.异型管路内粘性不可压缩流体流动特性的建模与分析[J].水力采煤与管道运输.2013

[6].曹广龙,李旭东,杨德军.二维不可压缩粘性流体绕钝体流动的数值模拟[J].甘肃科技.2012

[7].柏劲松,王涛,邹立勇,李平.可压缩多介质粘性流体和湍流的大涡模拟[J].爆炸与冲击.2010

[8].王彤,潘从辉,Roland,Glowinski.基于L~2-投影及H~1-投影进行不可压缩粘性流体数值模拟的比较:案例分析(英文)[J].工程数学学报.2008

[9].徐永浩.无网格SPH方法在粘性不可压缩流体中的应用研究[D].哈尔滨工业大学.2008

[10].高志明.基于共轭法的粘性不可压缩流体形状优化问题研究[D].西安交通大学.2008

论文知识图

模型计算区域及边界条件计算模拟过程...2.5二维翼型的重迭网格示意图图2....2.5二维翼型的重迭网格示意图图2....库埃特运动物理模型1薄膜结构流固耦合的数值模拟平台Fig...具有振荡边界倾斜度的OFR叁维结构化网...

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