基于大涡模拟的改进MPS法模拟楔形体入水冲击

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangmin6278
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
入水冲击问题很早就为人们所关注,这个问题涉及到物体所受的冲击载荷以及自由液面的大变形。随着计算机软件和硬件的发展,采用计算流体力学的方法研究入水冲击问题也越来越普遍。网格法和无网格法是目前计算流体力学的两种主要方法。移动粒子半隐式法(Moving-Particle Semi-Implicit Method, MPS)是一种基于拉格朗日粒子理念的无网格方法,通过计算每个时刻每个粒子的速度,压强和坐标来描述流体的运动。这样在模拟自由液面的大变形时,避免了网格精度对计算的影响,可以得到比较准确的结果。本文尝试运用基于大涡模拟的改进MPS法模拟楔形体的入水冲击。由于粒子运动的随机性,原始的MPS法存在一个压力震荡的问题。为了减缓MPS方法的压力震荡,我们引入了新的压力泊松方程,得到了改进的MPS法。我们之前的研究验证了改进MPS法在数值模拟过程中缓解压力振荡的有效性。在对湍流的模拟中,大涡模拟运用的非常广泛,而且得到的效果也比较令人满意。作为粒子法模拟自由液面变化的参照对象,文章首先用基于有网格计算理论的FLUENT软件计算模拟了楔形体的入水冲击过程,并观察了在入水冲击的过程中,自由液面的变形情况。然后文章将基于大涡模拟的改进MPS法用于平板冲击水面的模拟中,将不同核函数的计算结果和实验结果进行对比,得出KF1核函数更适用于冲击模拟。然后我们深入分析了粒子穿越的原因,提出了双层楔形体压力墙粒子布置的方法。最后运用基于大涡模拟的改进MPS方法模拟楔形体的入水冲击,对比了双层楔形体压力墙和单层压力墙模型的模拟结果,验证了双层压力墙粒子布置的有效性,最后将基于KF1核函数的双层压力墙模型的模拟结果与实验进行对比,验证了大涡模拟改进MPS法在冲击问题中的适用性。
其他文献
作为图像处理与模式识别领域的一个重要组成部分,目标跟踪在车辆导航、视频检索、行为分析等多项领域有着广泛的应用前景。传统的目标跟踪方法通常利用目标灰度信息与背景的
针对以往大学英语教学中存在的注重传授语言知识而忽略应用能力培养的问题,我们在00级新生中以教授语言知识为主的被动教学转变为以培养综合语言能力为目的的个性化教学模式
头孢菌素与青霉素母核的相似性造成了头孢菌素与青霉素以及头孢菌素间的交叉过敏,但α环和侧链的差异使交叉过敏的发生率缺乏足够的指导意义。综合考虑多个因素对青霉素过敏
在美国科学证据可采性标准的创建及发展过程中,多伯特规则是划时代的里程碑。在此之前是弗赖伊规则和美国《联邦证据规则》(1975年);在此之后是锦湖轮胎案中多伯特规则适用范
结构物入水是当今航空、水中兵器、船舶和海洋工程领域研究的难题之一,其产生的冲击和砰击现象十分复杂,无论是在理论分析、物理试验还是数值计算研究方面都有一定的难度.为
目的了解学生的睡眠状况,并提出解决办法。方法以匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)为调查工具,对医学院大学生、重点高中和初中毕业班学生进行问卷调查。结果大学生、高中和初中学生
现代信息技术的发展,为我国的各项事业提供了诸多的便利。随着我国计算机网络技术的不断完善和成熟,企业对于信息化建设的重视程度也越来越高,尤其是对于物流企业。信息化应
经过20多年的发展,“无制造半导体”已成为全球半导体工业最重要的产业模式之一。中国作为这一领域的后起之秀,在过去的5年中,无制造半导体产业快速发展,成为令世界瞩目的一
催化是化工行业的核心技术。本文从技术进展角度论述了催化材料的发展探讨了催化材料与化学反应工程的结合
<正>报纸发行量下降,导致广告收入下滑受到快速发展的网络等新型媒体的冲击,再加上金融危机和经济下滑的影响,许多国家特别是发达国家的报业正处于前所未有的危机之中。