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磁流体湍流的直接数值模拟研究

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

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