鱼类游动的非定常数值模拟方法及流动机理研究
| 摘要 | 第1-10页 |
| Abstract | 第10-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-25页 |
| §1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| §1.2 国内外研究现状 | 第13-24页 |
| §1.2.1 鱼体游动机制的研究进展 | 第13-17页 |
| §1.2.2 鱼体游动机制的研究方法 | 第17-20页 |
| §1.2.3 动边界问题数值模拟方法研究进展 | 第20-23页 |
| §1.2.4 不可压非定常数值模拟方法研究进展 | 第23-24页 |
| §1.3 本文研究内容 | 第24-25页 |
| 第二章 动态混合网格生成技术 | 第25-53页 |
| §2.1 引言 | 第25-26页 |
| §2.2 静态混合网格生成技术 | 第26-30页 |
| §2.2.1 矩形背景网格 | 第26-27页 |
| §2.2.2 边界层网格生成 | 第27-28页 |
| §2.2.3 空间笛卡尔网格生成 | 第28-29页 |
| §2.2.4 四面体网格生成 | 第29-30页 |
| §2.3 三棱柱网格柔性变形技术 | 第30-31页 |
| §2.4 弹簧松弛法 | 第31-32页 |
| §2.4.1 点拉伸 | 第31页 |
| §2.4.2 片拉伸 | 第31-32页 |
| §2.5 DELAUNAY 背景网格映射法 | 第32-35页 |
| §2.5.1 DELAUNAY 方法生成背景网格 | 第33页 |
| §2.5.2 映射关系的建立 | 第33-35页 |
| §2.6 局部网格重构技术 | 第35-38页 |
| §2.6.1 质量判则 | 第36页 |
| §2.6.2 重构区域的形成 | 第36-37页 |
| §2.6.3 数据结构 | 第37-38页 |
| §2.7 最小壁面距离的求解方法 | 第38-39页 |
| §2.8 基于代数方法的扰动传递技术 | 第39页 |
| §2.9 动态混合网格生成策略 | 第39-40页 |
| §2.10 动态混合网格生成实例 | 第40-52页 |
| §2.10.1 二维算例 | 第40-41页 |
| §2.10.2 三维鱼体的摆动 | 第41页 |
| §2.10.3 其他应用 | 第41-52页 |
| §2.11 小结 | 第52-53页 |
| 第三章 非定常不可压缩流数值计算方法 | 第53-64页 |
| §3.1 引言 | 第53页 |
| §3.2 不可压缩流体力学控制方程 | 第53-55页 |
| §3.3 虚拟压缩算法 | 第55页 |
| §3.4 空间离散方法 | 第55-56页 |
| §3.4.1 无粘通量离散 | 第56页 |
| §3.4.2 粘性通量离散 | 第56页 |
| §3.5 双时间步及隐式计算方法 | 第56-59页 |
| §3.5.1 一阶精度时间隐式格式 | 第57-59页 |
| §3.5.2 二阶精度时间隐式格式 | 第59页 |
| §3.6 几何守恒律 | 第59-60页 |
| §3.7 边界条件处理方法 | 第60-61页 |
| §3.8 网格分区及并行计算 | 第61页 |
| §3.9 流场变量插值 | 第61-62页 |
| §3.10 小结 | 第62-63页 |
| 附图 | 第63-64页 |
| 第四章 数值计算方法验证 | 第64-77页 |
| §4.1 引言 | 第64页 |
| §4.2 静止圆柱绕流 | 第64-68页 |
| §4.2.1 定常流动 | 第64-65页 |
| §4.2.2 非定常流动 | 第65-68页 |
| §4.3 静止流场中的横向振荡圆柱 | 第68-71页 |
| §4.4 均匀流场中的纵向振荡圆柱 | 第71页 |
| §4.5 静止圆球绕流 | 第71-74页 |
| §4.6 NACA0012 翼型俯仰振荡 | 第74-76页 |
| §4.7 小结 | 第76-77页 |
| 第五章 单个鱼体游动的数值模拟 | 第77-111页 |
| §5.1 引言 | 第77页 |
| §5.2 鱼体模型及模拟方法 | 第77-81页 |
| §5.2.1 金枪鱼外形 | 第77-79页 |
| §5.2.2 鱼体运动方式 | 第79-80页 |
| §5.2.3 数值模拟方法 | 第80页 |
| §5.2.4 鱼体推力、能耗及游动效率的定义 | 第80-81页 |
| §5.3 不同湍流模型计算结果对比 | 第81-87页 |
| §5.4 雷诺数及湍流的影响 | 第87-97页 |
| §5.4.1 摆动频率的影响 | 第87页 |
| §5.4.2 雷诺数的影响 | 第87-88页 |
| §5.4.3 湍流的影响 | 第88页 |
| §5.4.4 流场结构分析 | 第88-97页 |
| §5.5 不同鱼尾模型的推进效率对比分析 | 第97-110页 |
| §5.5.1 推进能力分析 | 第97-101页 |
| §5.5.2 巡游能力对比 | 第101-110页 |
| §5.6 结论 | 第110-111页 |
| 第六章 二维情况下鱼类群游的数值模拟 | 第111-130页 |
| §6.1 引言 | 第111页 |
| §6.2 双鱼前后串列游动 | 第111-117页 |
| §6.2.1 摆动波速的影响 | 第111-114页 |
| §6.2.2 前后间距的影响 | 第114-116页 |
| §6.2.3 摆动相位差的影响 | 第116-117页 |
| §6.2.4 小结 | 第117页 |
| §6.3 三鱼“三角”阵型的游动 | 第117-123页 |
| §6.3.1 前排两鱼横向间距的影响 | 第117-118页 |
| §6.3.2 后鱼流向间距的影响 | 第118-122页 |
| §6.3.3 摆动相位差的影响 | 第122-123页 |
| §6.3.4 小结 | 第123页 |
| §6.4 四鱼“菱形阵型”的群游 | 第123-129页 |
| §6.4.1 横向间距的影响 | 第124-125页 |
| §6.4.2 流向间距的影响 | 第125-127页 |
| §6.4.3 摆动相位差的影响 | 第127-128页 |
| §6.4.4 小结 | 第128-129页 |
| §6.5 结论 | 第129-130页 |
| 第七章 三维情况下鱼体的群游 | 第130-144页 |
| §7.1 引言 | 第130页 |
| §7.2 两鱼串列游动 | 第130-131页 |
| §7.2.1 流向间距的影响 | 第130-131页 |
| §7.2.2 摆动相位的影响 | 第131页 |
| §7.3 三鱼群游 | 第131-132页 |
| §7.3.1 摆动频率的影响 | 第131-132页 |
| §7.3.2 流向间距的影响 | 第132页 |
| §7.4 结论 | 第132-133页 |
| 附图 | 第133-144页 |
| 第八章 结束语 | 第144-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 附录一 非结构网格几何信息求解 | 第147-149页 |
| 附录二 非结构网格上的梯度求解方法 | 第149-151页 |
| 参考文献 | 第151-159页 |
| 个人简介 | 第159-160页 |
