本論文研究?jī)上嗔鹘缑娓?FTM,Front Tracking Method)能量遞減算法。主要分為兩大部分:整數(shù)階兩相流能量遞減算法的研究、分?jǐn)?shù)階兩相流能量遞減算法的研究。整數(shù)階兩相流能量遞減算法的研究。理論方面,對(duì)于建立的整數(shù)階兩相流模型,通過理論推導(dǎo),證明了此兩相流模型分別在可壓縮和不可壓縮的情況下,滿足連續(xù)的能量不等式。然后使用基于交錯(cuò)網(wǎng)格的有限差分方法對(duì)模型進(jìn)行空間離散,并用一階向前差分對(duì)時(shí)間項(xiàng)進(jìn)行離散,由此得到一個(gè)顯式離散格式。基于此全離散格式,證明其分別在可壓縮和不可壓縮的情況下,滿足離散的能量不等式。由此可以證明此全離散兩相流模型數(shù)值格式是能量遞減的。數(shù)值模擬方面,采用界面跟蹤方法來對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行直接數(shù)值模擬,對(duì)界面上的點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記并將這些標(biāo)記點(diǎn)相連接,對(duì)這些標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行跟蹤,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)界面跟蹤;添加了表面張力,并將其轉(zhuǎn)化到網(wǎng)格上,獲得了較精確的計(jì)算界面,使用密度為標(biāo)志量,并對(duì)密度場(chǎng)在界面處進(jìn)行重構(gòu)。模擬結(jié)果與實(shí)際物理過程相吻合,證明了所提出的數(shù)值方法的有效性。分?jǐn)?shù)階兩相流能量遞減算法的研究。基于整數(shù)階兩相流模型,對(duì)其進(jìn)行推廣,運(yùn)用分?jǐn)?shù)階理論建立分?jǐn)?shù)階兩相流模型。理論...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1:空間網(wǎng)格

????捉譔avier-Stokes方方程程數(shù)數(shù)值值分分析析本章主要研究定義在二維矩形交錯(cuò)網(wǎng)格（如圖2.1所示）上的整數(shù)階Navier-Stokes方程的數(shù)值解及能量不等式。首先基于整數(shù)階Navier-Stokes方程的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)連續(xù)能量不等式，建立時(shí)間離散數(shù)值格式。然后....

圖2.2:一般兩相流界面

在很多情形下，一種流體作為耗散相浸入另外一種流體時(shí)，所具有的兩相形態(tài)為氣泡或者液滴。但是，在其他的一些情況下，耗散相非常難以識(shí)別，并且兩相界面非常復(fù)雜，難以被模擬，相界面具有嚴(yán)重的拓?fù)湫螒B(tài)的變化，如圖2.2所示。圖2.2所展示的狀態(tài)為，兩相的普通演化界面，但是可以看到小的氣泡或液....

圖2.3:兩相流中的FTM計(jì)算網(wǎng)格

2.5界界面面跟跟蹤蹤方方法法界面跟蹤方法是通過定義兩相界面位置的標(biāo)志量（IndicatorFunction），來顯性跟蹤每一時(shí)刻兩相界面位置和形態(tài)。如下圖2.3所示，在整個(gè)流場(chǎng)中使用固定網(wǎng)格，而在相分界面上使用移動(dòng)的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；在計(jì)算中，控制方程在固定網(wǎng)格上求解，而相分....

圖2.4:相界面表示

界面的具體形態(tài)是曲面。在本文中，僅研究二維情形下的界面形態(tài)即曲線界面。因?yàn)樵谕饨绛h(huán)境下，流體是處于流動(dòng)中的，流體的界面位置也會(huì)隨時(shí)間的變化而變化。假定流體的界面是由許多的界面點(diǎn)所組成的，如圖2.4所示，那么它們的對(duì)流速度的控制方程為：x=u(x,).如....

本文編號(hào)：3904386