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基于Shan-Chen模型的格子Boltzmann方法在微流动模拟研究中的应用 被引量：5
1
作者 张任良 狄勤丰 +2 位作者 王新亮 丁伟朋 龚玮 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2012年第2期10-18,共9页
对格子Boltzmann方法的本质及Shan-Chen模型的核心机制进行了全面阐述,并从应用实例角度对基于Shan-Chen模型的格子Boltzmann方法在微流动模拟方面的有效性、适应性进行了详细分析.结果表明,Shan-Chen模型易于耦合微观条件下占主导作用... 对格子Boltzmann方法的本质及Shan-Chen模型的核心机制进行了全面阐述,并从应用实例角度对基于Shan-Chen模型的格子Boltzmann方法在微流动模拟方面的有效性、适应性进行了详细分析.结果表明,Shan-Chen模型易于耦合微观条件下占主导作用的微观力,拓宽了格子Boltzmann方法在微流动模拟方面的应用.同时,Shan-Chen模型在润湿性边界条件表征方面的优势,使得这种方法在微结构表面的滑移效应模拟方面具有很好的应用前景. 展开更多
关键词 微流动 shan-chen模型 格子BOLTZMANN方法 表面润湿性 滑移
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两相方腔流的格子Boltzmann模拟 被引量：3
2
作者 洪宁 李体云 +1 位作者 李秋香 施保昌 《计算物理》 CSCD 北大核心 2013年第4期520-526,共7页
利用基于Shan-Chen多相模型的格子Boltzmann方法对方腔内上板拖动的两相流动问题开展较为系统的数值模拟,详细研究雷诺数(Re),毛细数(Ca)和壁面润湿性对流动以及混合特性的影响.结果表明:Re数、Ca数越大,方腔内两相流体的混合界面长度越... 利用基于Shan-Chen多相模型的格子Boltzmann方法对方腔内上板拖动的两相流动问题开展较为系统的数值模拟,详细研究雷诺数(Re),毛细数(Ca)和壁面润湿性对流动以及混合特性的影响.结果表明:Re数、Ca数越大,方腔内两相流体的混合界面长度越大,混合效果越好.另外,壁面憎水程度越高,混合界面长度增加越快,然而对于强亲水壁面,混合界面长度最终趋于一常数. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 shan-chen模型 多相流 方腔流
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基于二氧化碳封存的超临界两相流动的数值研究 被引量：2
3
作者 高诚 Qinjun Kang +2 位作者 胥蕊娜 陈黎 姜培学 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期944-947,共4页
格子Boltzmann方法(LBM)在计算复杂结构物理模型时具有独特优势并在模拟两相流动过程中能够高效清晰捕捉相界面。本文介绍了基于Shan-Chen多相模型的格子Boltzmann方法的理论成果以及基于二氧化碳封存的超临界两相流的模拟研究。结果表... 格子Boltzmann方法(LBM)在计算复杂结构物理模型时具有独特优势并在模拟两相流动过程中能够高效清晰捕捉相界面。本文介绍了基于Shan-Chen多相模型的格子Boltzmann方法的理论成果以及基于二氧化碳封存的超临界两相流的模拟研究。结果表明,Shan-Chen模型在模拟两相流时符合Laplace定律,且两相层流时的速度分布和相渗曲线均与理论值吻合。二氧化碳封存过程中,较大的注入速率在提高二氧化碳残余俘获量的同时会降低其化学俘获量。 展开更多
关键词 二氧化碳封存 超临界两相流 shan-chen模型
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基于格子Boltzmann方法的两液滴相溶模拟
4
作者 钟敏 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第16期3801-3803,共3页
原多组分Shan-Chen模型在模拟气液流动时受到密度比的限制。经过测试,该模型在模拟气液流动时最大密度比为50左右。提出了利用改进后的多组分Shan-Chen模型模拟密度比为175的两液滴相溶,模拟结果与实验结果相符。
关键词 多组分 多相流 大密度比 shan-chen模型 格子BOLTZMANN方法
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剪切作用下液气相分离的格子玻尔兹曼模拟
5
作者 王策 许爱国 +1 位作者 张广财 李英骏 《中国科学（G辑）》 CSCD 北大核心 2009年第10期1473-1479,共7页
采用Shan-Chen格子玻尔兹曼模型来研究在剪切边界条件下液体和气体的相分离.除了液气相分离的流变学特征外,还分析由于两流体界面的切向速度差引起的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性,并讨论液滴的生长情况.发现,在靠近剪切壁的区域流动... 采用Shan-Chen格子玻尔兹曼模型来研究在剪切边界条件下液体和气体的相分离.除了液气相分离的流变学特征外,还分析由于两流体界面的切向速度差引起的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性,并讨论液滴的生长情况.发现,在靠近剪切壁的区域流动效应较强,而在系统中部液滴基本上是各向同性的,特征尺度的增长以扩散机制为主;界面张力和K-H不稳定性的共同作用使得剪切壁附近的液体带倾向于发生断裂;随着剪切率的增加,来流方向蒸发和下游方向凝结的不对称性以及表面张力的作用,使得相分离过程中液滴可能呈斜条带状结构;更强的对流使得壁上更容易获得物质粒子而形成液滴. 展开更多
关键词 shan—chen模型 格子玻尔兹曼方法 K—H不稳定性 相分离 蒸发 凝结 流变学
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考虑壁面浸润性的光滑岩体微裂隙渗流特性数值模拟研究 被引量：5
6
作者 申林方 李腾风 +2 位作者 王志良 李泽 王鹏宇 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期168-176,共9页
在工程岩体中存在大量的微裂隙,由于隙宽尺寸微小,其壁面浸润性显著影响着流体在裂隙内的运动特性。为此,基于Shan-Chen伪势模型的格子Boltzmann方法,建立了光滑岩体微裂隙渗流的数值模型,并结合蒸汽中的悬浮液滴和壁面接触角的模拟,证... 在工程岩体中存在大量的微裂隙,由于隙宽尺寸微小,其壁面浸润性显著影响着流体在裂隙内的运动特性。为此,基于Shan-Chen伪势模型的格子Boltzmann方法,建立了光滑岩体微裂隙渗流的数值模型,并结合蒸汽中的悬浮液滴和壁面接触角的模拟,证明了该模型的有效性。最后,考虑壁面浸润性、裂隙隙宽、压力梯度及流体黏滞性等因素的影响,研究了重力驱动下光滑岩体微裂隙的渗流特性。研究结果表明:疏水壁面对附近流体的排斥作用产生加速效果,而亲水性壁面则产生阻碍作用,从总体变化趋势看,疏水壁面对微裂隙渗流的影响比亲水壁面更加显著。随着微裂隙隙宽的减小,其壁面浸润性对渗流流速的影响逐渐增大,且壁面亲/疏水性越强,隙宽对其渗流特性的影响越突出。裂隙的平均渗流流速随压力梯度的增加而增大,两者呈线性关系,且壁面疏水能力越强,其直线斜率越大。此外,流体的运动黏度越大,其流动阻力也越大,从而导致微裂隙渗流的平均流速越小,且流体的运动黏度与平均渗流流速呈反比例关系。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 shan-chen伪势模型 浸润性 微裂隙 渗流特性
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基于格子Boltzmann方法的液润表面减阻规律 被引量：1
7
作者 秦声雷 侯国祥 +2 位作者 郭文强 周斌斌 姜思远 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期163-171,196,共10页
[目的]近年来,液润表面(LIS)作为一种新型的减阻表面被提出。它将传统疏水表面微沟槽中残存的气体替换为润滑油,进而提高了减阻效果的稳定性。为了更全面地认识液润表面,研究润滑油溶解性对滑移长度的影响。[方法]基于格子Boltzmann方法... [目的]近年来,液润表面(LIS)作为一种新型的减阻表面被提出。它将传统疏水表面微沟槽中残存的气体替换为润滑油,进而提高了减阻效果的稳定性。为了更全面地认识液润表面,研究润滑油溶解性对滑移长度的影响。[方法]基于格子Boltzmann方法(LBM)伪势模型,对液润表面的滑移现象进行数值模拟,研究润滑油溶解密度和外部剪切率对滑移长度的影响规律。[结果]液润表面可以产生滑移现象,当润滑油完全混溶或极难溶时,滑移长度与组分间分子作用强度有较好的线性关系。[结论]润滑油难溶于水时,组分间作用力越大,减阻效果越好。且滑移长度不显著依赖于剪切率,润滑油的减阻特性与传统超疏水壁面的减阻特性有相似性。 展开更多
关键词 滑移长度 格子BOLTZMANN方法 液润表面 shan-chen伪势模型
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重力场下通道内毛细上升过程的格子Boltzmann模拟
8
作者 谢守琪 吴亦农 谢荣建 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期87-93,共7页
采用格子Boltzmann方法中Shan-Chen伪势模型对重力场下通道中液体毛细上升过程进行了数值模拟,得到其流场分布,分析了通道个数、通道宽度与通道放置角度对通道内液柱上升过程的影响。数值结果表明,不同个数的通道毛细抽吸的最终高度差... 采用格子Boltzmann方法中Shan-Chen伪势模型对重力场下通道中液体毛细上升过程进行了数值模拟,得到其流场分布,分析了通道个数、通道宽度与通道放置角度对通道内液柱上升过程的影响。数值结果表明,不同个数的通道毛细抽吸的最终高度差异不大,但通道个数对每个通道内液体毛细上升过程有一定影响。在重力场下,通道内液体沿通道方向的毛细上升长度随着通道倾斜角度的增大而增大,液柱稳定的竖直高度先增大后减小。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN shan-chen伪势模型 毛细上升
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