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跨临界/超临界射流的大涡模拟与分子动力学模拟研究

摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
1 绪论第23-36页
    1.1 课题研究的背景与意义第23-24页
    1.2 跨临界和超临界流体射流与喷雾概述第24-27页
        1.2.1 跨临界/超临界下射流的分裂特征第24-25页
        1.2.2 跨临界与超临界的定义与分类第25-26页
        1.2.3 伪沸腾现象简介第26-27页
    1.3 跨临界/超临界射流与喷雾的研究进展第27-34页
        1.3.1 实验研究第27-29页
        1.3.2 理论与数值模拟研究第29-32页
        1.3.3 跨临界/超临界射流及界面现象的分子动力学模拟第32-34页
    1.4 目前研究存在的问题与本文研究的内容第34-36页
2 数学模型第36-52页
    2.1 控制方程第36-39页
        2.1.1 控制方程第36页
        2.1.2 过滤方法第36-37页
        2.1.3 大涡模拟方程第37-38页
        2.1.4 湍流模型第38-39页
    2.2 状态方程第39-41页
        2.2.1 理想气体状态方程第39页
        2.2.2 真实流体状态方程-SRK方程第39-41页
        2.2.3 真实流体状态方程-PR方程第41页
    2.3 热力学物性第41-42页
    2.4 流体输运特性第42-46页
        2.4.1 粘性系数第42-44页
        2.4.2 导热系数第44-45页
        2.4.3 组分扩散系数第45-46页
    2.5 本征正交(POD)分解第46-49页
        2.5.1 本征正交分解POD数学方法第47-48页
        2.5.2 快照POD法第48-49页
    2.6 分子动力学模拟方法第49-51页
        2.6.1 MD模拟基本原理第49页
        2.6.2 势函数的选择第49-50页
        2.6.3 混合准则第50-51页
    2.7 本章小结第51-52页
3 计算方法和模型验证第52-68页
    3.1 PISO算法修正与计算过程第52-53页
    3.2 数值方法的验证第53-56页
        3.2.1 喷管的数值模拟第53-55页
        3.2.2 激波管的模拟第55-56页
    3.3 状态方程PR与SRK的对比第56-61页
        3.3.1 状态方程对密度的影响第57-60页
        3.3.2 状态方程对轴向速度和湍动能的影响第60-61页
        3.3.3 状态方程对喷射传播速率的影响第61页
    3.4 湍流模型对超临界射流的影响第61-66页
    3.5 本章小结第66-68页
4 低温液氮超临界射流的大涡模拟研究第68-98页
    4.1 跨临界与超临界射流数值研究第68-79页
        4.1.1 计算模型与方法第68-69页
        4.1.2 结果与讨论第69-79页
    4.2 伪沸腾对跨/超临界射流特性的影响分析第79-91页
        4.2.1 计算模型与方法第79-80页
        4.2.2 结果分析与讨论第80-91页
    4.3 环境压力对超临界射流特性的影响第91-97页
        4.3.1 计算模型与方法第91页
        4.3.2 结果分析与讨论第91-97页
    4.4 本章小结第97-98页
5 跨临界/超临界环境下实际燃油射流的数值模拟分析第98-125页
    5.1 正庚烷跨临界/超临界射流的大涡模拟研究第98-115页
        5.1.1 计算模型与方法第98-100页
        5.1.2 结果分析第100-111页
        5.1.3 流场POD分析第111-115页
    5.2 环境压力对跨临界射流的影响第115-123页
        5.2.1 计算模型与方法第115页
        5.2.2 结果分析第115-123页
    5.3 本章小结第123-125页
6 界面及射流特性的分子动力学模拟研究第125-143页
    6.1 跨临界和超临界下“液滴”的蒸发特性第125-130页
    6.2 环境压力对“气相-液相-气相”蒸发特性的影响第130-135页
    6.3 液态正庚烷分子射流模型的非平衡动力学模拟第135-142页
        6.3.1 正庚烷分子模型的简化第135-136页
        6.3.2 正庚烷分子射流计算模型与方法第136-137页
        6.3.3 结果与分析第137-142页
    6.4 本章小结第142-143页
7 结论与展望第143-147页
    7.1 结论第143-145页
    7.2 创新点概述第145页
    7.3 展望第145-147页
参考文献第147-157页
攻读博士学位期间科研项目及科研成果第157-159页
致谢第159-160页
作者简介第160页

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