| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 研究的背景和意义 | 第10-14页 |
| 1.2 磁流体力学问题的国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 液态金属磁流体湍流的实验研究 | 第15-16页 |
| 1.2.2 液态金属磁流体的数值模拟研究 | 第16-18页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第18-20页 |
| 第二章 计算流体力学及磁流体理论 | 第20-36页 |
| 2.1 CFD基本控制方程 | 第20-22页 |
| 2.1.1 连续性方程 | 第21页 |
| 2.1.2 动量方程 | 第21-22页 |
| 2.2 磁流体基本控制方程 | 第22-24页 |
| 2.3 流体的离散方法 | 第24-27页 |
| 2.3.1 有限差分方法 | 第25-26页 |
| 2.3.2 有限体积法 | 第26页 |
| 2.3.3 有限元法 | 第26-27页 |
| 2.4 常用的CFD模拟软件 | 第27-30页 |
| 2.4.1 概述 | 第27-29页 |
| 2.4.2 常用的CFD软件 | 第29-30页 |
| 2.5 OpenFOAM介绍 | 第30-32页 |
| 2.6 湍流的数值模拟方法概况 | 第32-35页 |
| 2.6.1 雷诺平均模拟 | 第32-33页 |
| 2.6.2 大涡数值模拟 | 第33-34页 |
| 2.6.3 直接数值模拟方法 | 第34-35页 |
| 2.7 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 湍流的直接数值模拟求解方法 | 第36-51页 |
| 3.1 直接数值模拟的基本要求 | 第36-38页 |
| 3.1.1 空间分辨率 | 第36-37页 |
| 3.1.2 时间分辨率 | 第37-38页 |
| 3.2 计算域和边界条件 | 第38-40页 |
| 3.3 网格的设置与生成 | 第40-44页 |
| 3.4 直接数值模拟的求解方法 | 第44-47页 |
| 3.4.1 谱方法 | 第44-45页 |
| 3.4.2 有限体积法 | 第45-47页 |
| 3.5 OpenFOAM中的PISO算法解析 | 第47-49页 |
| 3.6 本章小结 | 第49-51页 |
| 第四章 湍流直接数值模拟的结果分析 | 第51-77页 |
| 4.1 磁流体湍流DNS求解器的验证 | 第51-54页 |
| 4.1.1 未加磁场的算例结果比较 | 第51-53页 |
| 4.1.2 有磁场的算例结果比较 | 第53-54页 |
| 4.2 有磁场与无磁场的结果分析 | 第54-61页 |
| 4.2.1 无磁场和有磁场的平均速度比较 | 第54-56页 |
| 4.2.2 无磁场和有磁场的截面速度云图和矢量图比较 | 第56-60页 |
| 4.2.3 无磁场和有磁场时X截面涡量比较 | 第60-61页 |
| 4.3 不同哈特曼数的结果分析 | 第61-76页 |
| 4.3.1 磁流体层流和湍流的截面电流分布比较 | 第62-63页 |
| 4.3.2 不同哈特曼数对速度场的影响比较 | 第63-67页 |
| 4.3.3 不同哈特曼数时的平均速度比较 | 第67-68页 |
| 4.3.4 不同哈特曼数时扰动速度均方根值的比较 | 第68-72页 |
| 4.3.5 不同哈特曼数时平均湍动能的比较 | 第72-74页 |
| 4.3.6 不同哈特曼数的壁面剪切应力比较 | 第74-76页 |
| 4.4 本章总结 | 第76-77页 |
| 第五章 总结与展望 | 第77-80页 |
| 5.1 工作总结 | 第77-78页 |
| 5.2 工作的创新点 | 第78页 |
| 5.3 工作展望 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 附录 | 第85页 |