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自然空泡流数值模拟方法研究

摘要第1-8页
ABSTRACT第8-16页
符号表第16-21页
第一章 绪论第21-37页
   ·空化现象概述第21-26页
     ·空化的定义第21页
     ·空化的产生原因及主要类型第21-24页
     ·空泡流的特点第24-26页
   ·空泡流的国内外研究现状第26-35页
     ·理论分析第27-29页
     ·实验研究第29-31页
     ·数值模拟第31-35页
   ·本文的主要研究内容第35-37页
第二章 自然空泡流的数学模型第37-55页
   ·引言第37页
   ·空泡流的无量纲参数第37-38页
   ·基本控制方程第38-46页
     ·连续性方程第38-39页
     ·RANS 方程第39-40页
     ·能量方程第40页
     ·湍流模式第40-46页
       ·低雷诺数修正的标准k- ω 模式第41页
       ·Wilcox k- ω 模式第41-42页
       ·二阶非线性k- ω 模式第42-44页
       ·二阶非线性LLR k- ω 模式第44-45页
       ·三阶非线性k- ω 模式第45-46页
   ·空化模型第46-51页
     ·基于正压关系的空化模型(模型一)第46-48页
     ·基于液相质量分数输运方程的空化模型A(模型二)第48-49页
     ·基于液相体积分数输运方程的空化模型(模型三)第49-50页
     ·基于液相质量分数输运方程的空化模型B (模型四)第50页
     ·基于蒸汽相质量分数输运方程的空化模型(模型五)第50-51页
   ·考虑来流介质可压缩性影响的空泡流模型第51-53页
     ·蒸汽相的Peng-Robinson 方程第51-52页
     ·液相的带温度修正的TAIT 方程第52-53页
     ·汽/液两相的动力学粘度第53页
   ·本章小结第53-55页
第三章 数值计算方法第55-93页
   ·引言第55-56页
   ·网格划分与控制单元第56-66页
     ·分块结构化网格第56-58页
     ·网格与控制单元编号第58-60页
     ·控制体几何量的计算第60-62页
     ·控制体的位置关系与变量的分布第62-64页
     ·面积分与体积分的近似第64-66页
   ·Navier-Stokes 方程的数值离散第66-74页
     ·时间项与对流项第66-68页
     ·高阶对流格式的TVD 形式第68-71页
       ·高阶对流格式(Higher-Order-Convection)第68-69页
       ·高阶对流格式的TVD 限制第69-70页
       ·TVD 高阶对流格式的离散第70-71页
     ·扩散项第71-72页
     ·非定常项第72-73页
     ·源项第73页
     ·代数方程组第73-74页
   ·压力-速度-密度耦合修正方法第74-76页
   ·初始条件与边界条件第76-80页
     ·初始条件第76页
     ·来流边界第76-77页
     ·出口边界第77页
     ·不可穿透边界(固壁)第77-79页
     ·对称边界第79页
     ·压力边界第79页
     ·可压缩流的边界条件第79-80页
   ·变量的限制第80页
   ·耦合方程组的求解第80-82页
     ·外迭代流程第81页
     ·欠松弛系数第81-82页
     ·残差与收敛条件第82页
   ·代数方程组的求解第82-87页
     ·系数矩阵与存储结构第82-84页
     ·迭代法的基本概念第84页
     ·LU 分解第84-85页
     ·SIP 算法第85-87页
   ·多重网格法第87-90页
   ·自然空泡流计算软件第90-92页
   ·本章小结第92-93页
第四章 数值模拟方法的验证与评价第93-136页
   ·引言第93页
   ·计算网格与边界条件第93-94页
   ·网格依赖性分析第94-100页
     ·对流项格式的网格依赖性比较第95-100页
       ·空泡面厚度的比较第95-98页
       ·空泡半径的比较第98-100页
     ·空化模型的网格依赖性比较第100页
   ·空化模型参数的选取第100-103页
     ·空化模型二第101-102页
     ·空化模型四第102-103页
     ·空化模型五第103页
   ·雷诺数(粘性)的影响第103-105页
   ·圆盘空泡流的势流解析解与半经验公式第105-106页
   ·空泡总体形态第106-109页
   ·空泡面形状第109-119页
     ·空泡面前段轮廓与“1/3 次方律”的比较第109-111页
     ·空泡面主体轮廓与实验半经验公式的比较第111-113页
     ·空泡特征尺度与势流解析解的比较第113-116页
     ·空泡的归一化外形第116-119页
   ·泡内流动结构第119-123页
     ·回射流发展过程第119-120页
     ·泡内速度场第120-123页
   ·压力分布特性第123-127页
   ·阻力系数的比较第127-129页
   ·来流介质压缩性的影响第129-133页
   ·本章小结第133-136页
第五章 自然空泡流动现象的研究与分析第136-179页
   ·引言第136页
   ·文丘里管内的空泡流第136-148页
     ·大收缩-扩张角条件下的非定常空泡流第136-146页
       ·计算对象与网格第136-138页
       ·计算结果与分析第138-146页
     ·小收缩-扩张角条件下的定常空泡流第146-148页
   ·绕NACA 水翼的空泡流第148-162页
     ·计算对象与网格第148-149页
     ·计算的收敛性分析第149-150页
     ·小攻角下的定常空泡流第150-152页
     ·大攻角下的非定常空泡流第152-162页
   ·大攻角运动航行体的空泡流第162-177页
     ·计算对象与网格第162-163页
     ·无空泡单相流动的计算结果第163-165页
     ·空泡流动的计算结果与讨论第165-177页
       ·不同攻角下的空泡形态第165-168页
       ·空泡主要尺度第168-172页
       ·空泡区的流场结构第172-173页
       ·压力系数沿航行体的分布第173-176页
       ·升力系数与阻力系数第176-177页
   ·本章小结第177-179页
第六章 总结与展望第179-183页
参考文献第183-192页
致谢第192-193页
攻读博士学位期间发表的学术论文第193-195页

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