流體介質廣泛存在于工程問題中,直接或間接地影響著工程設備的運行效率。因此,研究流體介質的運動規(guī)律至關重要。傳統(tǒng)固體力學中,通常采用Lagrange方法跟蹤固體,研究固體的運動過程,可以宏觀的考慮其運動狀態(tài)與變形的作用;而流體運動過程與固體有明顯區(qū)別,流體因其流動性運動過程相對固體更加復雜,通常采用Euler方法以空間坐標為參考描述流體,研究流體的運動狀態(tài),傳統(tǒng)方法較難直觀求得其變化形態(tài)。數(shù)值計算方法因其效率高、方便等優(yōu)勢在流體領域已經(jīng)取得諸多成果,其中部分無網(wǎng)格方法表現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)網(wǎng)格類數(shù)值方法的特性,如無網(wǎng)格Galerkin方法和SPH方法。但該方法場變量近似公式復雜,邊界條件較難處理,因此,本文采用近年來發(fā)展迅速的近場動力學方法,基于Lagrange描述,在基于鍵的近場動力學方法基礎上,引入切向鍵力的作用,推導出基于鍵的近場動力學流體運動方程,初步模擬了二維均質不可壓縮流體的運動過程。主要研究內容及成果如下:1、本文在基于鍵的近場動力學理論基礎上,以流體粒子相對速度與壓力差描述粒子的受力狀態(tài),并結合二維均質不可壓縮流體的動量方程,考慮了法向鍵力的作用,為了提高計算精度,同時引入切向鍵... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

二維問題中常用緊支子域

A ( x ) A ( x ) W ( x x ,h )dxΩ= ′ ′ ′（1-12中，Ω為計算域，W ( x x′ ,h)為光滑核函數(shù)或光滑函數(shù)， h 為光滑半徑。由1-12）可知光滑函數(shù)直接影響物理量的描述，既決定了函數(shù)的形式，定義了支持域尺寸，又影響著粒子描述的一致性和精度，SPH 方法模擬流體的關光滑函數(shù)的選擇[27]。光滑函數(shù)如圖 1-3 所示，應滿足以下條件1、歸一性，如式（1-13）所示W(wǎng) ( x x , h )dx=1Ω ′ ′（1-132、緊支性，如式（1-14）所示W(wǎng) ( x x ′, h )=0， x x ′>kh（1-14問題域

圖 1-4 鏡像虛粒子與固壁粒子示意圖粒子為參照，以邊界為對稱軸，設置鏡像虛粒子[28]。鏡像虛固定邊界對稱，為了防止粒子穿越，常常在邊界上布置虛擬如圖 1-4 所示。邊界虛粒子法上設置固壁粒子，考慮固壁粒子與流體粒子的排斥力，排斥1 20 0000n nijvirtualij ij ijijr rD r rfr r rr r ≤ = ≥ r5）中0r 表示邊界力影響范圍，1 2D , n ,n 為常數(shù)。 SPH 方法處理流固耦合問題時，側重于解決邊界問題，鮮少

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于近場動力學理論的流固耦合理論研究[D]. 蘇琳.武漢理工大學 2016
[2]基于Voronoi圖方法的近場動力學鍵理論及熱電耦合理論研究[D]. 張振宇.武漢理工大學 2015
[3]采用SPH方法的拉格朗日方式流體運動模擬[D]. 李會珍.安徽大學 2013



本文編號：2971263