內(nèi)波產(chǎn)生可分為兩類,一是體效應(yīng)內(nèi)波,二是尾流效應(yīng)內(nèi)波。體效應(yīng)內(nèi)波研究方面,人們針對(duì)不同分層條件、不同形狀的運(yùn)動(dòng)物體產(chǎn)生的體效應(yīng)內(nèi)波問(wèn)題建立了一系列模型,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值驗(yàn)證,已形成較為成熟的理論。而尾流效應(yīng)內(nèi)波方面,因尾流中常伴隨有渦旋、湍流、剪切流以及各類不穩(wěn)定性的隨機(jī)現(xiàn)象,使得其內(nèi)波產(chǎn)生機(jī)制十分復(fù)雜,難以得到一致的結(jié)論。論文針對(duì)此問(wèn)題,以線性分層流體中的運(yùn)動(dòng)物體為研究對(duì)象,利用大渦模擬-Mix多相流模型,對(duì)尾流效應(yīng)內(nèi)波生成機(jī)理展開(kāi)數(shù)值研究。首先,論文對(duì)尾流效應(yīng)內(nèi)波研究方法、國(guó)內(nèi)外研究狀況和數(shù)值模擬基本理論進(jìn)行消化吸收,決定采用大渦模擬-Mix多相流模型對(duì)尾流效應(yīng)內(nèi)波生成機(jī)理開(kāi)展數(shù)值研究。論文從流體力學(xué)基本控制方程出發(fā),給出了分層流體的Mix模型和控制方程,為分層流體模擬和內(nèi)波計(jì)算提供了理論基礎(chǔ)。其次,基于大渦模擬-Mix多相流模型開(kāi)展低內(nèi)傅氏數(shù)下運(yùn)動(dòng)圓球激發(fā)的體效應(yīng)內(nèi)波和中內(nèi)傅氏數(shù)下運(yùn)動(dòng)圓球尾流場(chǎng)的數(shù)值模擬。數(shù)值結(jié)果表明:低、中內(nèi)傅氏數(shù)下運(yùn)動(dòng)圓球的尾流場(chǎng)與文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合,體效應(yīng)內(nèi)波特性和演化規(guī)律與理論結(jié)果相吻合,表明了數(shù)值模型與方法的可靠性以及對(duì)尾流效應(yīng)內(nèi)波數(shù)值模擬的可行性。然后...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 內(nèi)波研究狀況
        1.2.1 體效應(yīng)內(nèi)波
        1.2.2 尾流效應(yīng)內(nèi)波
        1.2.3 內(nèi)波研究方法
    1.3 本文的主要工作及創(chuàng)新
        1.3.1 本文的主要工作
        1.3.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 理論模型和數(shù)值計(jì)算方法
    2.1 引言
    2.2 大渦模擬
        2.2.1 濾波方式
        2.2.2 控制方程
        2.2.3 湍流模型
    2.3 分層流數(shù)值模型
    2.4 數(shù)值離散方法
        2.4.1 有限體積法
        2.4.2 空間離散
        2.4.3 時(shí)間項(xiàng)離散
    2.5 網(wǎng)格生成
    2.6 求解過(guò)程
第三章 球源體效應(yīng)內(nèi)波模擬
    3.1 物理對(duì)象
    3.2 網(wǎng)格以及邊界條件
    3.3 體效應(yīng)內(nèi)波波形分析
    3.4 波形夾角隨內(nèi)傅氏數(shù)變化的規(guī)律
    3.5 波長(zhǎng)隨內(nèi)傅氏數(shù)變化的規(guī)律
    3.6 波高峰-峰值隨內(nèi)傅氏數(shù)變化的規(guī)律
    3.7 中內(nèi)傅氏數(shù)下流場(chǎng)分析
    3.8 小結(jié)
第四章 尾流混合效應(yīng)和塌陷效應(yīng)
    4.1 分析對(duì)象及數(shù)值方法
    4.2 尾流混合效應(yīng)
        4.2.1 圓球啟動(dòng)流動(dòng)分析
        4.2.2 尾流演化過(guò)程
        4.2.3 等密度界面高程演化
        4.2.4 尾流混合區(qū)域垂直大小變化規(guī)律
    4.3 尾流塌陷效應(yīng)
        4.3.1 淡水體積分?jǐn)?shù)演化過(guò)程
        4.3.2 速度虧損空間分布分析
        4.3.3 不同F(xiàn)r數(shù)下的塌陷效應(yīng)
    4.4 小結(jié)
第五章 尾流效應(yīng)內(nèi)波生成機(jī)理分析
    5.1 尾流效應(yīng)內(nèi)波的空間演化
        5.1.1 密度云圖演化分析
        5.1.2 水平速度散度云圖分析
        5.1.3 不同位置處淡水體積分?jǐn)?shù)的空間演化
    5.2 內(nèi)波激發(fā)機(jī)制討論分析
        5.2.1 塌陷內(nèi)波激發(fā)機(jī)制討論分析
        5.2.2 隨機(jī)內(nèi)波激發(fā)機(jī)制討論分析
    5.3 內(nèi)波參數(shù)隨內(nèi)傅氏數(shù)變化的規(guī)律
        5.3.1 波長(zhǎng)隨Fr數(shù)變化的規(guī)律
        5.3.2 波高峰-峰值隨Fr數(shù)變化的規(guī)律
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3768300