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波浪上方飞行二维地效翼的非线性分析 被引量：1
1
作者 梁辉 宗智 邹丽 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第9期900-907,共8页
针对二维波浪上方飞行的非定常二维地效翼进行了非线性分析.通过对二维奇点在规则波上方运动的Green函数的推导,利用离散涡方法解决了二维波浪上方飞行的非定常地效翼的升力问题.针对不同的几何参数和波浪参数对升力系数进行了研究.通... 针对二维波浪上方飞行的非定常二维地效翼进行了非线性分析.通过对二维奇点在规则波上方运动的Green函数的推导,利用离散涡方法解决了二维波浪上方飞行的非定常地效翼的升力问题.针对不同的几何参数和波浪参数对升力系数进行了研究.通过与定常情况的对比,验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 地效翼 分层流体 波浪 GREEN函数
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源于水动力学的潜艇尾迹非声探测技术研究之进展 被引量：25
2
作者 张军 张效慈 +1 位作者 赵峰 洪方文 《船舶力学》 EI 2003年第2期121-128,共8页
伯努利“水丘”、开尔文尾流、涡尾迹、内波尾迹都起源于潜艇水动力学 ,对于潜艇的非声探测具有重要的应用意义。本文对国内外此方面的研究与应用状况作了介绍。
关键词 水动力学 潜艇尾迹 非声探测 开尔文尾流 涡尾迹 内波尾迹
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密度分层流体中不同长径比拖曳潜体激发内波特性实验 被引量：21
3
作者 王进 尤云祥 +3 位作者 胡天群 朱敏慧 王小青 魏岗 《科学通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期606-617,共12页
在具有连续密度跃层的分层流体中,针对3种不同长径比拖曳潜体激发内波的运动学与动力学特性进行了系列实验.从拖曳潜体产生扰动密度场的动态时间序列测量结果入手,表明体积效应激发内波属于一种相对于拖曳潜体定常的多模态Lee波结构,而... 在具有连续密度跃层的分层流体中,针对3种不同长径比拖曳潜体激发内波的运动学与动力学特性进行了系列实验.从拖曳潜体产生扰动密度场的动态时间序列测量结果入手,表明体积效应激发内波属于一种相对于拖曳潜体定常的多模态Lee波结构,而尾迹效应激发主控内波为相对于拖曳潜体非定常的拟Lee波结构,这是一类由湍流尾迹中大尺度相干结构作为移动源激发的内波结构.研究表明,在Lee波与拟Lee波之间存在一个与长径比近似为线性关系的临界转捩Froude数Frc,而且转捩后拟Lee波相关速度相应Froude数近似为一个常数0.8.研究进一步表明,存在一个与长径比近似为线性关系的Froude数Frp,当Fr<Frp时,Lee波为主控内波,无因次内波峰-峰幅值随Fr增大而增大;当Frp<Fr<Frc时,虽然Lee波仍为主控内波,但无因次内波峰-峰幅值随Fr增大而减小,而拟Lee波的影响逐渐增大;当Fr>Frc时,拟Lee波为主控内波,无因次内波峰-峰幅值随Fr增大近似线性增大,而且长径比的影响可以忽略,其中Fr为拖曳潜体特征直径Froude数. 展开更多
关键词 分层流体 拖曳潜体 Lee波 拟Lee波 湍流尾迹
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介质流态对凝析气集输管道的腐蚀影响分析 被引量：18
4
作者 叶帆 《天然气与石油》 2009年第6期22-25,共4页
凝析气田集输管道内介质为气液两相流,气液比较大,流体流型复杂,不同流态对管道弯管和水平管道产生不同的腐蚀机制,其中冲击流对腐蚀的影响最大,雅克拉、大涝坝凝析气田集输管道内介质流态主要为冲击流和分层流,对于冲击流,由于冲刷腐... 凝析气田集输管道内介质为气液两相流,气液比较大,流体流型复杂,不同流态对管道弯管和水平管道产生不同的腐蚀机制,其中冲击流对腐蚀的影响最大,雅克拉、大涝坝凝析气田集输管道内介质流态主要为冲击流和分层流,对于冲击流,由于冲刷腐蚀、空泡腐蚀、流体促进腐蚀作用,弯管、管道底部等腐蚀严重,主要呈整体均匀减薄、蜂窝状、沟槽状腐蚀形貌,对于分层流,由于地层水分离沉积,在管道底部、油水分离界面腐蚀严重,呈溃疡状、台地状及烧杯口状腐蚀形貌。针对雅克拉、大涝坝凝析气田流态特征、腐蚀特征,对介质流态对集输管道的腐蚀影响进行了初步分析。 展开更多
关键词 雅克拉 大涝坝 凝析气田 集输 腐蚀 流态 冲击流 分层流 冲击腐蚀
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有限深度两层流体系统中运动点源生成的内波及其与自由面的相互作用 被引量：17
5
作者 魏岗 乐嘉春 戴世强 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2003年第9期906-918,共13页
　基于水波动力学势流理论,以二流体系统中点源运动为基本模型,采用Green函数法,研究了分层流体中内部扰动诱生的内波对自由面的影响,探讨对合成孔径雷达成像起重要作用的自由面辐散场的变化规律·　研究表明:当上下层流体密度跃变... 　基于水波动力学势流理论,以二流体系统中点源运动为基本模型,采用Green函数法,研究了分层流体中内部扰动诱生的内波对自由面的影响,探讨对合成孔径雷达成像起重要作用的自由面辐散场的变化规律·　研究表明:当上下层流体密度跃变较大、源接近密跃层且Froude数Fr接近内波模式的临界值Fr2时,内波模式导致的自由面辐散场强度与表面波模式的贡献相当,两者具有强烈的耦合作用。 展开更多
关键词 内波 表面波 分层流体 辐散场 波-波相互作用
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有限深密度分层流体中运动物体生成内波的一种等效质量源方法 被引量：13
6
作者 尤云祥 赵先奇 +1 位作者 陈科 魏岗 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期6750-6760,共11页
采用一种等效移动质量源来模拟有限深密度分层流体中运动物体生成内波的体积效应和旋涡、湍流尾迹激发源,结合内波本征值问题及Fourier变换等方法,建立了计算运动物体生成内波垂向位移场的一种理论模型,提出了确定移动质量源速度、回转... 采用一种等效移动质量源来模拟有限深密度分层流体中运动物体生成内波的体积效应和旋涡、湍流尾迹激发源,结合内波本征值问题及Fourier变换等方法,建立了计算运动物体生成内波垂向位移场的一种理论模型,提出了确定移动质量源速度、回转直径及长度的具体方法.利用该理论模型,对一类典型密度分层流体中运动球生成内波的波系与波形结构,以及波高特征等进行了数值模拟与分析,结果与Robey实验结果符合良好,表明了所建立理论模型的合理与有效性. 展开更多
关键词 分层流体 内波 等效质量源
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内波孤立子的非波导荷载计算 被引量：10
7
作者 沈国光 叶春生 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1046-1050,共5页
为全面分析不同形态内波的危害,将孤立子视为非波导内波的一种情况,以70 m水深浅海Holmboe密度分层和5 m直立圆柱为例,应用内波垂向结构Sturm-Liouville控制方程的模态分析方法计算了不同模态下的孤立子内波荷载．结果表明,孤立子内波... 为全面分析不同形态内波的危害,将孤立子视为非波导内波的一种情况,以70 m水深浅海Holmboe密度分层和5 m直立圆柱为例,应用内波垂向结构Sturm-Liouville控制方程的模态分析方法计算了不同模态下的孤立子内波荷载．结果表明,孤立子内波具有阵发性和与模态相关的剪切,其荷载较波导内波的情况大一个量级,是形成内波危害的主要形式． 展开更多
关键词 内波荷载 分层流体 孤立波 非波导
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分层流体中内孤立波在台阶上的反射和透射 被引量：10
8
作者 魏岗 尤云祥 +1 位作者 缪国平 秦学明 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期45-53,共9页
基于匹配渐近展开和格林函数的方法,研究了两层流体系统中内孤立波在台阶地形上透射、反射及其分裂的演化特征．通过保角变换和求解奇异Fredholm积分方程,获得了反映地形效应对Boussinesq方程影响的约化边界条件,藉此建立了KdV演化方程... 基于匹配渐近展开和格林函数的方法,研究了两层流体系统中内孤立波在台阶地形上透射、反射及其分裂的演化特征．通过保角变换和求解奇异Fredholm积分方程,获得了反映地形效应对Boussinesq方程影响的约化边界条件,藉此建立了KdV演化方程的“初值”问题,根据散射反演理论获得了反射波和透射波的解析表达式．分忻结果表明:上下流体层的厚度比、密度比以及台阶高度对于反射和透射波振幅及其分裂具有显著的影响．尤其当上层流体厚度小于下层厚度时,由于存在临界点,在其附近反射波的幅值随台阶高度的演化由单调增变为单调减,透射波的幅值由单调减变为单调增;上台阶的反射波与入射波反相,其最大幅值可达到入射波的数倍;此外,下台阶反射波也可发展为单支孤立波,它区别于单层流体中反射波仅为衰减的振荡波列． 展开更多
关键词 分层流体 内孤立波 潜水台阶 反射 透射
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分层流体中内孤立波在潜浮式竖直薄板上透射和反射 被引量：10
9
作者 魏岗 尤云祥 +1 位作者 缪国平 苏晓冰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第1期1-8,共8页
采用边缘层理论研究了两层流体系统中内孤立波在潜浮式竖直薄板上的透射和反射问题,提出了非线性演化方程的“初值”条件,分析了内孤立波与薄板非线性相互作用的效应。研究表明:流体层的密度比以及薄板伸入上下层的深度对于反射和透射... 采用边缘层理论研究了两层流体系统中内孤立波在潜浮式竖直薄板上的透射和反射问题,提出了非线性演化方程的“初值”条件,分析了内孤立波与薄板非线性相互作用的效应。研究表明:流体层的密度比以及薄板伸入上下层的深度对于反射和透射波结构具有显著的影响,薄板伸入下层越深、密度差越小,则薄板阻碍孤立波透射的效率越高;透射波通常演化为单峰孤立波和迅速衰减的尾波,反射波演化为缓慢衰减的尾波列;对于具有小密度差的跃层结构,内孤立波在潜浮式竖直薄板上的透射及其演化近乎是无障碍的。 展开更多
关键词 分层流 边缘层理论 内孤立波 潜浮式薄板 透射与反射
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线性密度分层流体中半球体运动生成内波的实验研究 被引量：12
10
作者 魏岗 吴宁 +2 位作者 徐小辉 苏晓冰 尤云祥 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期352-358,共7页
在密度线性分布的分层流试验水槽中,对贴近侧壁面的半球体模型运动生成的内波进行了实验研究.采用多通道电导率阵列,测量分析了拖曳模型产生内波的波形结构、垂向位移场及其相关速度等.实验结果表明:半球体模型产生的内波可以分为两类,... 在密度线性分布的分层流试验水槽中,对贴近侧壁面的半球体模型运动生成的内波进行了实验研究.采用多通道电导率阵列,测量分析了拖曳模型产生内波的波形结构、垂向位移场及其相关速度等.实验结果表明:半球体模型产生的内波可以分为两类,一类是由定常源激发的体积效应内波,另一类是由非定常源激发的尾迹内波,由前者转换为后者的临界内Froude(Fr)数是Frs=1.6;与球体模型实验比较,Frs约为球体的2/3,转换更迅速,界线更清晰;两者体积效应内波特征相一致,最大排水体积约为球体的2/3;两者尾迹内波特征变化趋势相近,波速约为球体的2/3.此外,分层流水槽中这种镜像试验方法有效地增加了运动源致内波的时空演化范围. 展开更多
关键词 分层流 半球模型 内波 尾迹
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分层流体中细长体生成内波的试验研究 被引量：10
11
作者 赵先奇 尤云祥 +2 位作者 陈科 胡天群 魏岗 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1298-1301,共4页
在密度连续分布的3层流体中,对细长体运动生成的内波问题进行了模型试验研究.采用多通道电导率阵,测量分析了拖曳模型产生内波的相关速度、垂向位移场及其波形结构.结果表明,拖曳模型产生的内波可以分为两类:一类是由定常源激发的Lee波... 在密度连续分布的3层流体中,对细长体运动生成的内波问题进行了模型试验研究.采用多通道电导率阵,测量分析了拖曳模型产生内波的相关速度、垂向位移场及其波形结构.结果表明,拖曳模型产生的内波可以分为两类:一类是由定常源激发的Lee波;另一类是由非定常源激发的尾迹波,而且Lee波转换为尾迹波的临界内Fr=4. 展开更多
关键词 分层流 细长体 Lee波 尾迹波
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新型三维内波及分层流水槽系统 被引量：6
12
作者 徐肇廷 沈国谨 +1 位作者 王伟 王爱群 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2002年第6期868-876,共9页
本文提供了作者研制的三维内波及分层流水槽系统的背景技术资料。经源致三维内波的实验证实 ,利用该水槽系统中的双缸制取分层水系统可快速制取所需的分层水 ,不必利用分子扩散而 1次得到预先设置的密度剖面。同时 ,还介绍了利用该水槽... 本文提供了作者研制的三维内波及分层流水槽系统的背景技术资料。经源致三维内波的实验证实 ,利用该水槽系统中的双缸制取分层水系统可快速制取所需的分层水 ,不必利用分子扩散而 1次得到预先设置的密度剖面。同时 ,还介绍了利用该水槽系统进行的 1个典型的源致内波的内波增阻实验。从所获得的增阻实验结果得知 ,对于一给定的分层、拖曳速度和水下回转体 ,存在唯一 1个内Froude数使得强迫源受到最大的内波增阻。大量的实验证实 :该水槽系统是研究三维自由和强迫内波的 1个基本实验系统。 展开更多
关键词 分层流 水槽 双缸法 内波测量仪 测力天平 水下回转体 拖曳速度
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内波研究中的射线理论和陷波 被引量：6
13
作者 沈国光 李德筠 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1996年第1期43-51,共9页
本文在对内波方程以差分方法进行数值求解后，应用射线理论讨论了内波的运动和传播特性。指出内波在传播过程中存在两种折转类型，即似刚性壁面上的反射和沿焦散线在ω＝Ｎ处的切向弯转，后者就是本文所称的内陷波。
关键词 内波 分层流 射线理论 陷波
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密度分层流体中不同潜深拖曳回转体激发内波特性实验 被引量：9
14
作者 王宏伟 陈科 +1 位作者 尤云祥 张新曙 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期2132-2148,共17页
在具有强密度跃层的分层流体中,采用沿水槽中纵剖面对称布置的电导率探头阵列方法,对长径比为7.7的轴对称回转体在5种不同潜深下拖曳运动激发内波时空特性进行了系列实验.结果表明:存在一个与潜深无关的临界转捩Froude数Fr_c=3.64,当Fro... 在具有强密度跃层的分层流体中,采用沿水槽中纵剖面对称布置的电导率探头阵列方法,对长径比为7.7的轴对称回转体在5种不同潜深下拖曳运动激发内波时空特性进行了系列实验.结果表明:存在一个与潜深无关的临界转捩Froude数Fr_c=3.64,当Froude数Fr<Fr_c时,在不同潜深下,内波相关速度均与物体运动速度一致,体积效应内波为主控内波,但内波反对称度随Fr增大而增大,表明尾迹效应内波的影响也随着增大;同时,存在一个内波峰值Froude数Fr_p≈1.33,当Fr<Fr_p时,无量纲内波最大峰-峰幅值随Fr增大而增大,而当Fr>Fr_p时,无量纲内波最大峰-峰幅值随Fr增大而减小.当Fr>Fr_c时,在不同潜深下,内波相关速度均小于模型运动速度,其相关速度Froude数Fr_(iw)均在0.7~1.4之间的一个条带内变化,内波反对称度近似在某个小于0.5的常数附近波动,尾迹效应内波中对称部分略为占优,而且尾迹效应内波中对称和反对称部分的水平张角均近似为20.6°;同时,无量纲内波最大峰-峰幅值均随Fr增大而近似线性增大,而且其线性增大的斜率与潜深之间近似满足指数衰减关系.特别地,本文工作表明,现有文献认为尾迹效应内波关于轴对称回转体纵剖面是对称的先验假定是不合理的. 展开更多
关键词 密度分层流体 轴对称回转体 体积效应内波 尾迹效应内波 反对称度
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分层流体中尾迹时间序列结构的实验研究 被引量：9
15
作者 魏岗 赵先奇 +1 位作者 苏晓冰 尤云祥 《中国科学（G辑）》 CSCD 北大核心 2009年第9期1338-1347,共10页
在大型重力式分层流水槽中,采用多点组合探头阵列的动态测量方法,通过对线性密度分层盐水中拖曳球产生的扰动密度场的时间序列分析,研究了运动物体生成内波的运动学和动力学特性,实验获得了体积效应内波向尾迹内波转变的特征结构和体积... 在大型重力式分层流水槽中,采用多点组合探头阵列的动态测量方法,通过对线性密度分层盐水中拖曳球产生的扰动密度场的时间序列分析,研究了运动物体生成内波的运动学和动力学特性,实验获得了体积效应内波向尾迹内波转变的特征结构和体积效应内波传播的三维非对称结构,由此建立了体积效应内波的预测模型.研究表明:建立以实验为依据的理论预测模型是运动源致内波研究的有效途径. 展开更多
关键词 分层流 内波 尾迹 时间序列分析
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缓坡地形上内孤立波的破碎及能量分析 被引量：8
16
作者 杜辉 魏岗 +3 位作者 曾文华 孙鹰 屈子云 靖树一 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期98-104,共7页
在大型重力式分层流水槽中对内孤立波沿缓坡地形的演化特征进行了实验研究,利用分层染色标识方法和多点组合探头阵列技术对其传播特性做了定性分析和定量测量。实验表明:下凹型内孤立波沿缓坡地形传播过程中的破碎先从波背部发生,继而... 在大型重力式分层流水槽中对内孤立波沿缓坡地形的演化特征进行了实验研究,利用分层染色标识方法和多点组合探头阵列技术对其传播特性做了定性分析和定量测量。实验表明:下凹型内孤立波沿缓坡地形传播过程中的破碎先从波背部发生,继而演化出上凸型内孤立波;内孤立波破碎不仅与入射波波幅相关,而且受到地形坡度的强烈影响;入射波幅参数??0.4是内孤立波不稳定及破碎的实验判据,内孤立波能量损失出现跃升是其发生破碎的重要特征。研究进一步获得了内孤立波沿缓坡地形的三维演化结构、破碎发生条件和能量变化特性,对于复杂海洋环境中非线性内波传播特性认识及其动力学建模具有重要的科学意义。 展开更多
关键词 分层流 内孤立波 缓坡地形 能量损失
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分层流体中内波与半潜平台相互作用的模型试验 被引量：7
17
作者 尤云祥 胡天群 +5 位作者 徐昊 俞忠 房咏柳 时忠民 曲衍 肖越 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期400-406,共7页
对密度分层流体中内波与半潜平台的相互作用问题进行了模型试验研究.采用摇板方法进行了内波造波试验,对内波波长、周期和波高进行了测量分析,获得了内波波高和波长与周期之间的相关关系.利用激光和倾角仪方法对半潜平台的纵荡和纵摇运... 对密度分层流体中内波与半潜平台的相互作用问题进行了模型试验研究.采用摇板方法进行了内波造波试验,对内波波长、周期和波高进行了测量分析,获得了内波波高和波长与周期之间的相关关系.利用激光和倾角仪方法对半潜平台的纵荡和纵摇运动响应进行了测量分析,获得了平台纵荡运动及纵摇角幅值与内波周期之间的相关关系.结果表明,在半潜平台的设计与应用中,内波对其运动响应的影响是不可忽视的.特别地,发现了在内波周期的某个范围内,半潜平台的纵荡和纵摇都会出现倍频周期运动响应的现象. 展开更多
关键词 分层流 内波 半潜平台 平台运动 倍频响应
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内波的生成、传播、遥感观测及其与海洋结构物相互作用研究进展 被引量：8
18
作者 韩鹏 钱洪宝 +1 位作者 李宇航 揭晓蒙 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期148-158,共11页
内波是层结海洋中普遍存在的一种海洋动力学现象,包含内潮、内孤立波、近惯性内波等多种形式,由于其携带能量巨大,分布范围广,发生频率高,对海洋结构物造成严重威胁。对国内外关于内波生成、传播演化、海遥感观测及其与海洋结构物相互... 内波是层结海洋中普遍存在的一种海洋动力学现象,包含内潮、内孤立波、近惯性内波等多种形式,由于其携带能量巨大,分布范围广,发生频率高,对海洋结构物造成严重威胁。对国内外关于内波生成、传播演化、海遥感观测及其与海洋结构物相互作用方面的研究进展进行综述。总结了关于内波的生成机制、浅水和深水区域内波传播演化特征、实际海洋内波特征的遥感观测以及内波与海洋平台及水下潜器相互作用的研究成果,讨论了数值模拟、模型试验、遥感观测等研究手段在海洋内波研究中的应用以及取得的相应研究成果。最后,在探讨海洋内波研究趋势的基础上对未来关于内波生成机制及其海洋学特征观测相关研究需考虑和解决的问题进行了展望。 展开更多
关键词 内波 孤立水波 分层流体 波浪演化 海洋平台 水下潜器 海洋结构物
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分层流体TLD特性分析 被引量：6
19
作者 沈国光 王日新 +1 位作者 李德筠 裘泓 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1996年第2期196-204,共9页
研究表明，利用双层流体的不同组合可以在不改变ＴＬＤ尺度情况下，依据于上端的开敞或封闭产生或高或低的自振基频，从而可适应结构物在不同频率下的抗振设计要求。
关键词 分层流体 TLD 减振 水弹性
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线性分层流中圆柱绕流数值模拟方法研究 被引量：6
20
作者 丁勇 韩盼盼 +1 位作者 段菲 马卫状 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1179-1183,共5页
为达到研究连续分层流中航行潜体尾迹探测之目的,探讨了线性分层流中基于多相流混合模型的圆柱绕流数值模拟方法。首次采用LES方法数值模拟了高傅汝德数下分层流动,成功模拟出试验条件下对应傅汝德数下的尾迹特征;用RANS方法实现了对低... 为达到研究连续分层流中航行潜体尾迹探测之目的,探讨了线性分层流中基于多相流混合模型的圆柱绕流数值模拟方法。首次采用LES方法数值模拟了高傅汝德数下分层流动,成功模拟出试验条件下对应傅汝德数下的尾迹特征;用RANS方法实现了对低傅汝德数低雷诺数下分层流动流场的定量描述;通过对高雷诺数不同湍流模型下的流动展开讨论,发现采用不受各向同性假设限制的RSM模型进行分层湍流数值模拟是合理的,且对近壁面的处理要采用壁面函数的方法。基于多相流混合模型建立了傅汝德数从低到高,粘性模型从层流至湍流各个取值段模拟分层流动的数值方法。 展开更多
关键词 分层流 尾迹 多相流 混合模型 大涡模拟 湍流模型
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