含运动物体三维复杂流场数值模拟和尾流结构研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-17页 |
| ·研究背景及意义 | 第14-15页 |
| ·研究范围 | 第15页 |
| ·论文的创新点 | 第15-17页 |
| 第二章 尾流三维特性研究综述 | 第17-33页 |
| ·引言 | 第17-20页 |
| ·层流阶段的尾涡倾斜脱落 | 第20-22页 |
| ·转挟阶段的尾流 | 第22-33页 |
| ·圆柱端部边界污染 | 第26-27页 |
| ·涡环和流向涡:“小尺度”结构 | 第27-29页 |
| ·斑点状涡错位:“大尺度”结构 | 第29-33页 |
| 第三章 高精度分块耦合算法 | 第33-41页 |
| ·引言 | 第33-34页 |
| ·内边界耦合模式 | 第34-36页 |
| ·控制方程 | 第35-36页 |
| ·初边值条件 | 第36页 |
| ·差分离散 | 第36-38页 |
| ·任意拉格朗日-欧拉法(ALE) | 第38-40页 |
| ·小结 | 第40-41页 |
| 第四章 改进的沉浸边界法 | 第41-60页 |
| ·引言 | 第41-43页 |
| ·控制方程 | 第43页 |
| ·沉浸边界的描述 | 第43-44页 |
| ·附加力场 | 第44页 |
| ·边界追踪 | 第44-46页 |
| ·附加力作用点的识别 | 第46页 |
| ·基于笛卡儿网格的求解器 | 第46-48页 |
| ·精度验证 | 第48-49页 |
| ·宏观量计算 | 第49-52页 |
| ·动边界计算 | 第52-54页 |
| ·大涡模拟 | 第54-58页 |
| ·滤波 | 第55页 |
| ·大涡模拟方程与亚格子雷诺应力 | 第55-57页 |
| ·亚格子尺度模型 | 第57页 |
| ·大涡模拟与沉浸边界法的结合 | 第57-58页 |
| ·小结 | 第58-60页 |
| 第五章 方柱绕流横向驰振及涡致振动数值模拟 | 第60-70页 |
| ·引言 | 第60-61页 |
| ·数值方法 | 第61-63页 |
| ·物理模型及网格划分 | 第61-62页 |
| ·结构响应方程 | 第62页 |
| ·边界条件 | 第62-63页 |
| ·静止方柱绕流的计算结果 | 第63-64页 |
| ·弹性方柱绕流流致振动计算结果 | 第64-69页 |
| ·升阻力特性及振幅分析 | 第64-67页 |
| ·尾流涡结构分析 | 第67-69页 |
| ·小结 | 第69-70页 |
| 第六章 旋转振荡对圆柱三维尾涡的控制 | 第70-90页 |
| ·引言 | 第70-71页 |
| ·计算模型和边界条件 | 第71-72页 |
| ·区域分解和并行策略 | 第72-75页 |
| ·并行策略I | 第72-73页 |
| ·并行策略II | 第73-75页 |
| ·静止圆柱绕流 | 第75-80页 |
| ·流动随时间的变化 | 第75页 |
| ·频谱分析 | 第75页 |
| ·出现第一个间断点的临界雷诺数 | 第75-76页 |
| ·模态A和模态B不稳定性 | 第76-80页 |
| ·旋转振荡圆柱绕流 | 第80-88页 |
| ·二维圆柱旋转振荡 | 第80-81页 |
| ·三维圆柱旋转振荡 | 第81-88页 |
| ·小结 | 第88-90页 |
| 第七章 串列双圆柱绕流三维数值模拟 | 第90-105页 |
| ·引言 | 第90-91页 |
| ·流场边界条件 | 第91-92页 |
| ·二维串列双圆柱绕流 | 第92-94页 |
| ·三维单圆柱绕流 | 第94页 |
| ·三维串列双圆柱绕流(Re=220) | 第94-100页 |
| ·展向速度分量的演化 | 第94-97页 |
| ·三维涡结构 | 第97-98页 |
| ·尾流频谱分析 | 第98-100页 |
| ·L/D=3.5时的三维串列双圆柱绕流 | 第100-102页 |
| ·展向速度随时间的变化 | 第100-102页 |
| ·瞬时流场 | 第102页 |
| ·流向涡结构 | 第102页 |
| ·小结 | 第102-105页 |
| 第八章 分块法研究垂直交叉双圆柱绕流 | 第105-120页 |
| ·引言 | 第105-106页 |
| ·物理模型 | 第106页 |
| ·区域划分 | 第106-107页 |
| ·边界条件及拟边界面处理 | 第107-109页 |
| ·角线和角点处理 | 第109-110页 |
| ·计算结果分析 | 第110-116页 |
| ·下游圆柱表面压力系数分析 | 第111-112页 |
| ·上下游圆柱升阻力特性研究 | 第112-113页 |
| ·流场涡结构分析 | 第113-116页 |
| ·交叉结构中心区流体的不稳定性 | 第116页 |
| ·结论 | 第116-120页 |
| 第九章 垂直交叉双圆柱绕流涡致振动 | 第120-141页 |
| ·引言 | 第120-121页 |
| ·结构响应模型 | 第121页 |
| ·计算区域和边界条件 | 第121-122页 |
| ·网格无关性验证 | 第122-124页 |
| ·单圆柱绕流涡致振动 | 第124-126页 |
| ·静止的垂直交叉双圆柱绕流 | 第126-131页 |
| ·下游圆柱涡致振动 | 第131-136页 |
| ·单圆柱绕流强迫振动 | 第136-137页 |
| ·下游圆柱强迫振动 | 第137-140页 |
| ·小结 | 第140-141页 |
| 第十章 鱼游推进研究 | 第141-165页 |
| ·引言 | 第141-142页 |
| ·单鱼游动 | 第142-145页 |
| ·阻力和功率 | 第143-145页 |
| ·不同相速度下的尾流结构 | 第145页 |
| ·双鱼游动 | 第145-156页 |
| ·时均阻力变化 | 第148-151页 |
| ·上游鱼的减阻分析 | 第151-154页 |
| ·效率分析 | 第154-156页 |
| ·鱼群的巡游 | 第156-159页 |
| ·三维鱼游的模拟 | 第159-163页 |
| ·小结 | 第163-165页 |
| 第十一章 结论与展望 | 第165-167页 |
| ·结论 | 第165页 |
| ·工作展望 | 第165-167页 |
| 参考文献 | 第167-182页 |
| 攻博期间发表的论文 | 第182-185页 |
| 致谢 | 第185页 |
