基于VOF方法的气—液两相流动的数值计算
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 图表清单 | 第9-11页 |
| 注释表 | 第11-12页 |
| 缩略词 | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 研究背景与选题意义 | 第13页 |
| 1.2 空间离散化方法 | 第13-15页 |
| 1.2.1 有限差分法 | 第14页 |
| 1.2.2 有限元方法 | 第14页 |
| 1.2.3 有限体积法 | 第14-15页 |
| 1.3 压力与速度的隐式耦合关系 | 第15页 |
| 1.4 不可压流动的数值计算方法 | 第15-16页 |
| 1.4.1 非原始变量方法 | 第15-16页 |
| 1.4.2 原始变量方法 | 第16页 |
| 1.5 计算网格上流场变量的存储方式 | 第16-19页 |
| 1.5.1 交错网格技术 | 第16-18页 |
| 1.5.2 同位网格技术 | 第18-19页 |
| 1.6 两相流动中流体界面的计算方法 | 第19-25页 |
| 1.6.1 界面追踪方法 | 第19-22页 |
| 1.6.1.1 界面标记方法 | 第19-20页 |
| 1.6.1.2 高度函数方法 | 第20-21页 |
| 1.6.1.3 界面拟合方法 | 第21-22页 |
| 1.6.2 界面捕捉方法 | 第22-25页 |
| 1.6.2.1 流相标记方法 | 第22-23页 |
| 1.6.2.2 level-set 方法 | 第23-24页 |
| 1.6.2.3 VOF 方法 | 第24-25页 |
| 1.7 VOF 方法中流体界面的重构方法 | 第25-26页 |
| 1.7.1 施主-受主格式 | 第25页 |
| 1.7.2 高分辨率差分格式 | 第25页 |
| 1.7.3 几何重构方法 | 第25-26页 |
| 1.8 本文主要工作 | 第26-28页 |
| 第二章 不可压流动数值计算的压力修正法 | 第28-59页 |
| 2.1 不可压流动的控制方程 | 第28-31页 |
| 2.1.1 连续方程 | 第28页 |
| 2.1.2 动量方程 | 第28-29页 |
| 2.1.3 能量方程 | 第29-30页 |
| 2.1.4 通用控制方程 | 第30-31页 |
| 2.2 基于有限体积法控制方程的离散 | 第31页 |
| 2.3 非定常项的离散 | 第31-32页 |
| 2.3.1 显式时间积分 | 第32页 |
| 2.3.2 隐式时间积分 | 第32页 |
| 2.4 对流项的离散 | 第32-35页 |
| 2.4.1 一阶迎风格式 | 第33页 |
| 2.4.2 二阶迎风格式 | 第33-34页 |
| 2.4.3 中心格式 | 第34页 |
| 2.4.4 延迟修正格式 | 第34页 |
| 2.4.5 对流项离散的通用形式 | 第34-35页 |
| 2.5 扩散项的离散 | 第35-36页 |
| 2.5.1 中心差分格式 | 第35页 |
| 2.5.2 非正交修正 | 第35-36页 |
| 2.6 通用控制方程的代数形式 | 第36-38页 |
| 2.7 压力梯度项的离散 | 第38-40页 |
| 2.7.1 压力梯度的计算方法 | 第38页 |
| 2.7.2 一般压力插值格式 | 第38-39页 |
| 2.7.3 重力作用下的压力插值格式 | 第39-40页 |
| 2.8 压力修正法中压力的计算方法 | 第40-46页 |
| 2.8.1 基于有限体积法连续方程的离散 | 第40页 |
| 2.8.2 动量插值公式 | 第40-43页 |
| 2.8.3 SIMPLE 算法 | 第43-44页 |
| 2.8.4 定常流动中的欠松弛处理技术 | 第44-45页 |
| 2.8.5 残值的定义 | 第45-46页 |
| 2.9 边界条件 | 第46-47页 |
| 2.9.1 入口边界 | 第46页 |
| 2.9.2 出口边界 | 第46-47页 |
| 2.9.3 物面边界 | 第47页 |
| 2.10 大型非对称稀疏代数方程组的求解方法 | 第47-51页 |
| 2.10.1 高斯-赛德尔迭代法 | 第48-49页 |
| 2.10.2 稳定双共轭梯度法 | 第49-51页 |
| 2.11 算例分析 | 第51-58页 |
| 2.11.1 方腔顶盖驱动流 | 第51-55页 |
| 2.11.2 方腔内部自然对流 | 第55-58页 |
| 2.12 本章小结 | 第58-59页 |
| 第三章 流体体积分数方法 | 第59-67页 |
| 3.1 流体体积分数方法基本原理 | 第59页 |
| 3.2 流体的物理属性 | 第59-60页 |
| 3.3 流体体积分数控制方程 | 第60-61页 |
| 3.4 基于有限体积法流体体积分数控制方程的离散 | 第61-62页 |
| 3.5 SLIC 几何重构方法 | 第62-64页 |
| 3.6 连续表面张力模型 | 第64-65页 |
| 3.7 两相流动中压力梯度的计算 | 第65-66页 |
| 3.8 本章小结 | 第66-67页 |
| 第四章 算例分析 | 第67-83页 |
| 4.1 算例简介 | 第67页 |
| 4.2 后处理中流体界面的表示方法 | 第67-68页 |
| 4.3 同心双运动界面 | 第68-70页 |
| 4.4 圆形运动界面 | 第70-71页 |
| 4.5 瑞利-泰勒不稳定流动 | 第71-74页 |
| 4.6 无障碍溃坝问题 | 第74-80页 |
| 4.7 有障碍溃坝问题 | 第80-82页 |
| 4.8 本章小结 | 第82-83页 |
| 第五章 总结与展望 | 第83-86页 |
| 5.1 本文总结 | 第83-84页 |
| 5.2 未来展望 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第90页 |
