| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-9页 |
| 主要符号对照表 | 第9-11页 |
| 第1章 引言 | 第11-30页 |
| ·课题研究背景 | 第11-12页 |
| ·亚颗粒尺度上直接数值模拟简介 | 第12-13页 |
| ·动网格上的运动边界问题数值方法研究现状 | 第13-18页 |
| ·贴体动网格方法 | 第13-15页 |
| ·贴体网格上高阶精度数值方法研究现状 | 第15-17页 |
| ·动网格上高阶精度 CFD 算法研究现状 | 第17页 |
| ·无网格方法 | 第17-18页 |
| ·固定网格上运动边界问题数值方法研究现状 | 第18-22页 |
| ·浸入式边界法 | 第19-20页 |
| ·虚拟区域法 | 第20-21页 |
| ·固定网格法在传热传质问题上的应用 | 第21-22页 |
| ·颗粒群运动和燃烧模型研究现状 | 第22-27页 |
| ·颗粒群曳力的非均匀分布模型 | 第22页 |
| ·颗粒群燃烧问题研究现状 | 第22-27页 |
| ·已有研究的不足之处 | 第27-28页 |
| ·本课题的研究内容 | 第28-30页 |
| 第2章 动网格上高阶精度的流动和燃烧数值方法 | 第30-59页 |
| ·概述 | 第30页 |
| ·求解流动方程的高阶精度 ALE 方法 | 第30-43页 |
| ·ALE 形式的 Navier-Stokes 方程 | 第30-32页 |
| ·几何坐标变换 | 第32-34页 |
| ·间断有限元空间离散 | 第34-35页 |
| ·各向异性单元上的通量重构空间离散格式 | 第35-38页 |
| ·各向同性单元上的通量重构空间离散格式 | 第38-41页 |
| ·ALE 黎曼通量 | 第41-42页 |
| ·时间离散 | 第42页 |
| ·高阶边界网格的生成 | 第42-43页 |
| ·网格移动策略 | 第43页 |
| ·组分方程的离散 | 第43-45页 |
| ·求解流动问题的高阶 ALE 算法数值检验 | 第45-54页 |
| ·几何守恒测试 | 第45-46页 |
| ·等熵涡算例 | 第46-49页 |
| ·Re 的固定圆柱绕流算例 | 第49页 |
| ·Re 的运动圆柱绕流 | 第49-54页 |
| ·Re 的简谐运动圆柱绕流算例 | 第54页 |
| ·求解燃烧问题的高阶算法数值检验 | 第54-58页 |
| ·本章小结 | 第58-59页 |
| 第3章 求解大量颗粒运动和燃烧的虚拟区域方法 | 第59-92页 |
| ·方法概览 | 第59页 |
| ·控制方程组 | 第59-61页 |
| ·虚拟区域法整体算法流程 | 第61-63页 |
| ·背景网格上的求解算法 | 第63-71页 |
| ·低马赫数反应流动的投影方法求解 | 第63页 |
| ·化学反应模型 | 第63-64页 |
| ·组分场的求解 | 第64页 |
| ·低马赫数流动方程的离散 | 第64-65页 |
| ·分步时间离散 | 第65-67页 |
| ·有限元空间离散 | 第67-71页 |
| ·固体颗粒的描述方法 | 第71-73页 |
| ·颗粒运动及碰撞处理方法 | 第73-74页 |
| ·颗粒温度和表面化学反应的处理方法 | 第74-75页 |
| ·数值计算结果 | 第75-91页 |
| ·Taylor 涡算例 | 第75-76页 |
| ·绕圆球流动 | 第76-77页 |
| ·固定和周期性摆动的圆柱绕流问题 | 第77-80页 |
| ·石墨圆柱绕流算例 | 第80-83页 |
| ·两个燃烧碳颗下落过程中的拖曳、亲和、翻滚 | 第83-85页 |
| ·200 个燃烧碳颗粒的方腔下落过程 | 第85-91页 |
| ·本章小结 | 第91-92页 |
| 第4章 颗粒群流动和燃烧的直接数值模拟 | 第92-126页 |
| ·多颗粒系统流动和燃烧的数值计算条件 | 第92-93页 |
| ·多颗粒流动微观细节分析 | 第93-104页 |
| ·u_∞=0.5m/s 的流场计算结果 | 第94-96页 |
| ·u_∞=1m/s 的流场计算结果 | 第96-99页 |
| ·u_∞=1.5m/s 的流场计算结果 | 第99-101页 |
| ·颗粒运动的统计量 | 第101-104页 |
| ·颗粒群曳力分析 | 第104-113页 |
| ·颗粒群曳力非均匀修正模型的验证和改进 | 第107-113页 |
| ·碳颗粒燃烧过程直接数值模拟 | 第113-121页 |
| ·u_∞=1m/s 的流场，温度场和组分场计算结果 | 第113-116页 |
| ·u_∞=1.5m/s 的流场，温度场和组分场计算结果 | 第116-117页 |
| ·碳燃烧速率与颗粒非均匀分布的关系 | 第117-121页 |
| ·三维碳颗粒的流动和燃烧直接数值模拟 | 第121-124页 |
| ·本章小结 | 第124-126页 |
| 第5章 结论与展望 | 第126-130页 |
| ·结论 | 第126-128页 |
| ·本文的创新点 | 第128-129页 |
| ·工作展望 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-139页 |
| 致谢 | 第139-141页 |
| 附录 A 标准几何单元上 Jacobi 多项式基函数的推导细节 | 第141-169页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第169-170页 |
