【摘要】：隨著我國(guó)城市化的發(fā)展,城市暴雨內(nèi)澇問(wèn)題日益嚴(yán)峻,為了解決暴雨中城市內(nèi)澇問(wèn)題,城市的地下排水管道系統(tǒng)的構(gòu)建和完善越來(lái)越受到重視。另外,為了能充分的利用雨水資源,解決城市用水問(wèn)題,在城市建立蓄水系統(tǒng)也變得尤其重要。然而,由于流體的流動(dòng)不穩(wěn)定性,上述蓄排水管道系統(tǒng)的實(shí)施變得十分困難。因此為了更好的設(shè)計(jì)和構(gòu)建蓄排水管道系統(tǒng),研究流體在管道系統(tǒng)中不同的流動(dòng)狀態(tài)以及其可能對(duì)管道系統(tǒng)造成的影響具有重要的工程價(jià)值。為了研究管道中流體的流動(dòng)狀態(tài),特別是管道內(nèi)氣液混流和沖擊問(wèn)題,本文首先介紹了管道流體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中基于拉格朗日的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)的介紹了能描述流體流動(dòng)狀態(tài)的控制方程和邊界條件。接著介紹了無(wú)網(wǎng)格光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)方法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)以及其改進(jìn)算法,并對(duì)算法進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo),根據(jù)推導(dǎo)的SPH方法對(duì)流體控制方程進(jìn)行離散求解,然后對(duì)SPH方法及其改進(jìn)算法的數(shù)值精度進(jìn)行了分析。最后,將本文關(guān)注的管道內(nèi)氣液混流和沖擊問(wèn)題分解為五個(gè)子問(wèn)題分別進(jìn)行拉格朗日建模求解,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證和分析。通過(guò)本文的實(shí)驗(yàn)研究和分析,驗(yàn)證了基于拉格朗日模型的無(wú)網(wǎng)格粒子方法在求解管道流體中的正確性和有效性,同時(shí)也對(duì)管道內(nèi)氣液混流和沖擊問(wèn)題的研究打下了基礎(chǔ),為構(gòu)建完善的管道系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。
【圖文】：

圖 3-4 入口邊界由出口邊界出口邊界處的處理如下圖 3-5 所示，圖中粒子 b 為靠近出了保證粒子 b 在計(jì)算過(guò)程中有完整的計(jì)算域，我們?cè)诹黧w個(gè)虛粒子，虛粒子的速度與粒子 b 相同，，壓力則與外界環(huán)

圖 3-4 入口邊界自由出口邊界自由出口邊界處的處理如下圖 3-5 所示，圖中粒子 b 為靠近出，為了保證粒子 b 在計(jì)算過(guò)程中有完整的計(jì)算域，我們?cè)诹黧w了兩個(gè)虛粒子，虛粒子的速度與粒子 b 相同，壓力則與外界環(huán)
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU992

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2606920