發(fā)布時(shí)間：2020-07-31 16:31

【摘要】：本文開(kāi)展了激波與氣泡、激波與氣泡群相互作用問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算工作,分別通過(guò)鋒面追蹤技術(shù)和各向異性網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)對(duì)激波與氣泡的相互作用進(jìn)行了模擬,研究了激波與氣泡/氣泡群相互作用過(guò)程中激波波系發(fā)展及氣泡表面演化過(guò)程。鋒面追蹤法是求解不同流體間界面或接觸不連續(xù)性問(wèn)題一種重要的方法,本文中首先驗(yàn)證了其對(duì)激波和界面的捕捉效果。隨后用于研究入射馬赫數(shù)對(duì)激波與氣泡、激波與氣泡群相互作用的影響,討論了 6種不同Atwood數(shù)、馬赫數(shù)條件下的氣泡群情況,利用數(shù)值紋影圖詳細(xì)地描述了激波演化和氣泡表面幾何變形過(guò)程。研究了不同馬赫數(shù)下氣泡群中反射激波之間的相互作用機(jī)制,及其對(duì)氣泡變形的影響。通過(guò)對(duì)渦量產(chǎn)生及其輸運(yùn)過(guò)程的描述,揭示氣泡變形的內(nèi)在機(jī)制。為了對(duì)激波流場(chǎng)進(jìn)行定量評(píng)價(jià),還考慮了體積壓縮效應(yīng)和速度環(huán)量隨時(shí)間的變化關(guān)系,結(jié)果表明,入射激波的強(qiáng)度對(duì)接近準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的無(wú)量綱時(shí)間影響很小,并且在演化后期,在氣泡界面和激波流場(chǎng)中沒(méi)有進(jìn)一步的渦量沉積。為了提升數(shù)值算法對(duì)流場(chǎng)細(xì)節(jié)的捕捉精度,同時(shí)有效降低計(jì)算規(guī)模,本文發(fā)展了各向異性網(wǎng)格自適應(yīng)方法并用于對(duì)激波與氣泡相互作用進(jìn)行計(jì)算模擬。首先利用激波與邊界層相互作用和液柱射流兩個(gè)經(jīng)典問(wèn)題驗(yàn)證了各向異性網(wǎng)格自適應(yīng)方法對(duì)激波和界面特征的識(shí)別、加密作用。之后對(duì)激波與He氣泡進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果顯示各向異性網(wǎng)格自適應(yīng)方法能夠很好地捕捉到流場(chǎng)的主要信息,并隨時(shí)間進(jìn)行網(wǎng)格調(diào)整,在流場(chǎng)變化劇烈的位置進(jìn)行自適應(yīng)加密。通過(guò)自適應(yīng)網(wǎng)格與固定網(wǎng)格的網(wǎng)格量及結(jié)果對(duì)比,展示了各向異性網(wǎng)格自適應(yīng)生成具有在降低網(wǎng)格規(guī)模同時(shí)提升求解精度上的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V231;V211
【圖文】：

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本文編號(hào)：2776720