拓扑结构上薄膜流体的流动特性研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 符号说明 | 第12-17页 |
| 1. 研究背景 | 第17-32页 |
| 1.1 基于长波假设的近似算法 | 第20-24页 |
| 1.1.1 忽略惯性力的薄膜流体模型 | 第21-23页 |
| 1.1.2 包含惯性力的薄膜流体模型 | 第23-24页 |
| 1.2 薄膜流体的奈维斯托克斯方程解 | 第24-27页 |
| 1.3 薄膜流体稳定性分析 | 第27-30页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第30-32页 |
| 2. 薄膜流体数学模型及数值算法 | 第32-55页 |
| 2.1 基于有限体积法的计算流体力学 | 第32-45页 |
| 2.1.1 求解域的离散化 | 第32-34页 |
| 2.1.2 变量的布置与存储 | 第34-35页 |
| 2.1.3 方程离散化 | 第35-40页 |
| 2.1.4 边界条件 | 第40-42页 |
| 2.1.5 时域离散化 | 第42-43页 |
| 2.1.6 线性代数方程组求解 | 第43-45页 |
| 2.2 利用VOF计算薄膜流体自由表面位置 | 第45-55页 |
| 2.2.1 控制方程 | 第46-47页 |
| 2.2.2 指示函数的定义 | 第47-48页 |
| 2.2.3 指示函数方程的有界压缩 | 第48-49页 |
| 2.2.4 表面张力计算 | 第49-50页 |
| 2.2.5 最终动量方程组 | 第50-51页 |
| 2.2.6 压力-速度求解过程 | 第51-52页 |
| 2.2.7 时间步控制 | 第52-53页 |
| 2.2.8 求解顺序 | 第53-55页 |
| 3. 倾斜平板上薄膜流体的数值仿真 | 第55-72页 |
| 3.1 随机性扰动的重力驱动薄膜流体 | 第55-59页 |
| 3.1.1 数值模型介绍 | 第56-57页 |
| 3.1.2 结果对比及分析 | 第57-59页 |
| 3.2 周期性扰动的重力驱动薄膜流体研究 | 第59-71页 |
| 3.2.1 数值模型介绍 | 第59-60页 |
| 3.2.2 结果对比及分析 | 第60-71页 |
| 3.3 本章小结 | 第71-72页 |
| 4. 水平二维波纹结构上的薄膜流体 | 第72-85页 |
| 4.1 数值模型介绍 | 第72-73页 |
| 4.2 实验装置介绍 | 第73-75页 |
| 4.3 结果对比及分析 | 第75-76页 |
| 4.4 利用数值模型进行研究 | 第76-83页 |
| 4.4.1 研究通道宽度对流场的影响 | 第76-78页 |
| 4.4.2 不同波谷位置处的薄膜流体结果对比 | 第78-79页 |
| 4.4.3 不同陡度三角形波纹对漩涡形成的影响 | 第79-82页 |
| 4.4.4 相似性理论的验证 | 第82-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 5. 二维波纹结构上重力驱动的薄膜流体 | 第85-107页 |
| 5.1 重力驱动薄膜流体自由表面位置比较 | 第85-91页 |
| 5.1.1 实验装置介绍 | 第85-86页 |
| 5.1.2 数值模型介绍 | 第86-87页 |
| 5.1.3 网格无关性分析 | 第87-91页 |
| 5.1.4 自由表面位置出较及流场分析 | 第91页 |
| 5.2 数值仿真结果与PIV测量结果比较 | 第91-95页 |
| 5.2.1 实验方法介绍 | 第91-92页 |
| 5.2.2 数值模型介绍 | 第92-94页 |
| 5.2.3 结果对比及分析 | 第94-95页 |
| 5.3 重力驱动薄膜流体的数值模拟研究 | 第95-105页 |
| 5.3.1 共振现象 | 第97-99页 |
| 5.3.2 三角形波纹斜边陡度对薄膜流体的影响 | 第99-101页 |
| 5.3.3 液体表面张力对薄膜流体的影响 | 第101-104页 |
| 5.3.4 薄膜流体自由表面上波浪的相位移动 | 第104-105页 |
| 5.4 本章小结 | 第105-107页 |
| 6. 三维波纹结构上重力驱动的薄膜流体 | 第107-116页 |
| 6.1 数值模型 | 第107-110页 |
| 6.2 结果对比及流场分析 | 第110-115页 |
| 6.3 本章小结 | 第115-116页 |
| 7. 总结与展望 | 第116-119页 |
| 参考文献 | 第119-139页 |
| 攻博期间发表的论文 | 第139-140页 |
| 个人简历 | 第140页 |
