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刚性薄平板绕流特性的数值模拟
1
作者 蔚杰 武建军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期699-708,共10页
为了揭示雷诺数、来流剪切参数对平板尾流涡街演化过程以及平板阻力特性的影响规律,本文基于浸没边界-格子Boltzmann方法建立了刚性薄平板绕流模型,并在雷诺数为100~1200内,对不同雷诺数与来流剪切参数下的刚性薄平板绕流问题进行数值... 为了揭示雷诺数、来流剪切参数对平板尾流涡街演化过程以及平板阻力特性的影响规律,本文基于浸没边界-格子Boltzmann方法建立了刚性薄平板绕流模型,并在雷诺数为100~1200内,对不同雷诺数与来流剪切参数下的刚性薄平板绕流问题进行数值模拟。分别研究了平板尾流区沿流向的2次失稳跃迁过程以及平板流向载荷随来流剪切参数的变化及其对雷诺数的依赖性,并对其机理进行了讨论。研究表明:随着流场剪切参数的增加,平板近尾流经过数次准周期分岔过程进入了由大尺度涡结构所主导的混沌状态,进一步诱发了低频、混沌的结构阻力;雷诺数越大,向混沌特征流向载荷转变所需的临界剪切参数越小。 展开更多
关键词 雷诺数 来流剪切参数 浸没边界-格子boltzmann方法 刚性薄平板 尾流 失稳 分岔 阻力
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用浸没边界-格子Boltzmann方法模拟双层刚性植被明渠水流特性 被引量：4
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作者 周睿 程永光 +1 位作者 吴家阳 黄泽浩 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2019年第4期503-511,共9页
含植被明渠水流的模拟是水动力学中的一个典型问题。该文尝试用浸没边界-格子Boltzmann方法(immersed boundary-lattice Boltzmann method,IB-LBM),结合大涡模拟,对含双层刚性植被明渠水流进行数值模拟分析。首先介绍了IB-LBM的基本思... 含植被明渠水流的模拟是水动力学中的一个典型问题。该文尝试用浸没边界-格子Boltzmann方法(immersed boundary-lattice Boltzmann method,IB-LBM),结合大涡模拟,对含双层刚性植被明渠水流进行数值模拟分析。首先介绍了IB-LBM的基本思想和局部加密网格处理刚性杆件的方法;然后模拟典型双层刚性植被明渠流,将模拟结果和实验数据及有限体积法模拟数据对比,验证了其精度和可靠性;最后,通过加大植被密度和改变密度比来深入分析植被密度影响规律。结果显示,通过局部网格加密和并行计算,IB-LBM可模拟较大规模的含植被流动;改变植被密度和两层之间的密度比对宏观流速剖面线的转折点和凹弧曲率有影响。 展开更多
关键词 浸没边界-格子boltzmann方法 大涡模拟 明渠流 植被 局部网格加密
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微通道内椭球颗粒惯性聚焦行为数值研究 被引量：3
3
作者 王坚毅 潘振海 吴慧英 《计算物理》 CSCD 北大核心 2020年第6期677-686,共10页
基于浸没边界-格子Boltzmann方法,对方形截面微通道内椭球颗粒的惯性迁移与旋转动力学行为进行数值研究,发现微通道内椭球颗粒的惯性迁移存在两种主要的运动状态:①翻转状态,即椭球颗粒前进过程中长轴始终在中心对称平面内;②滚动状态,... 基于浸没边界-格子Boltzmann方法,对方形截面微通道内椭球颗粒的惯性迁移与旋转动力学行为进行数值研究,发现微通道内椭球颗粒的惯性迁移存在两种主要的运动状态:①翻转状态,即椭球颗粒前进过程中长轴始终在中心对称平面内;②滚动状态,即椭球颗粒前进过程中长轴始终垂直于中心对称平面.研究表明:在低Re数(Re=10)下颗粒以两种状态随流体迁移至平衡位置;在较大Re数(50≤Re≤200)下最终均以翻转状态随流体迁移,随Re数增加,平衡位置先逼近壁面后远离壁面.通过对不同运动状态下椭球颗粒周围的微观流场进行分析,提示该微观流动在颗粒惯性聚焦行为特征中有重要影响,并从流体和颗粒的惯性角度对颗粒不同运动状态的转换机理给出解释. 展开更多
关键词 浸没边界-格子boltzmann方法 惯性聚焦 椭球颗粒
原文传递
从水动力学角度分析深潭对产漂流性卵鱼类繁衍的生态学意义
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作者 李涛 张春泽 +1 位作者 周勤 赵旭 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第5期32-37,共6页
深潭浅滩连续分布是产漂性卵鱼类产卵场的典型特征.为了探究深潭对于鱼类产卵繁衍的生态学意义,利用单相自由液面Lattice-Bolzmann方法对不同来流条件下各类深潭内流场进行模拟,分析其主要水动力特征及影响因素.通过理论分析研究鱼卵在... 深潭浅滩连续分布是产漂性卵鱼类产卵场的典型特征.为了探究深潭对于鱼类产卵繁衍的生态学意义,利用单相自由液面Lattice-Bolzmann方法对不同来流条件下各类深潭内流场进行模拟,分析其主要水动力特征及影响因素.通过理论分析研究鱼卵在涡旋中的受力与运动模式,并针对理想涡旋与实际深潭中鱼卵运动过程分别开展数值模拟,探究鱼卵颗粒的运动规律和持续时间.结果表明:涡旋流动是深潭内的重要流场特征,涡旋数量与大小主要由河道流速及深潭形态决定.由于与主流存在显著的流速差异,当主流流速过高时,深潭可以为亲鱼提供丰富的宜产卵流速选择.另外,产在潭内的鱼卵在径向压差力作用下,能够在深潭内作比较稳定的离心涡旋运动,最终到达涡旋外周进入主流界面,该随流运动过程不但可以为鱼卵受精提供适宜的水动力环境,还能在主流流速较低时,增加鱼卵有效漂程,降低鱼卵沉底死亡风险. 展开更多
关键词 鱼卵运动学 涡旋 漂流性鱼卵 深潭-浅滩 浸没边界-格子boltzmann方法
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