极地船海水系统冰晶生长相场模拟及管道内流动特性研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 论文研究背景 | 第8-10页 |
| 1.2 论文研究目的及意义 | 第10页 |
| 1.3 国内外发展现状 | 第10-16页 |
| 1.3.1 相场法的研究现状 | 第10-13页 |
| 1.3.2 冰浆的流动特性研究发展现状 | 第13-16页 |
| 1.4 课题来源 | 第16页 |
| 1.5 研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 相场模拟理论 | 第18-28页 |
| 2.1 凝固界面模型 | 第18-20页 |
| 2.1.1 尖锐界面模型 | 第18-19页 |
| 2.1.2 扩散界面模型 | 第19-20页 |
| 2.2 相场模拟基本原理 | 第20-22页 |
| 2.2.1 熵泛函相场模型 | 第21-22页 |
| 2.2.2 自由能泛函相场模型 | 第22页 |
| 2.3 相场模型的建立 | 第22-25页 |
| 2.3.1 相场控制方程的推导 | 第22-24页 |
| 2.3.2 温度控制方程的推导 | 第24-25页 |
| 2.3.3 溶质场控制方程的推导 | 第25页 |
| 2.4 各向异性的引入 | 第25-26页 |
| 2.5 热扰动的引入 | 第26-27页 |
| 2.6 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 相场模型的数值求解及后处理 | 第28-38页 |
| 3.1 数值计算方法 | 第28-30页 |
| 3.1.1 有限差分法 | 第28页 |
| 3.1.2 有限元法 | 第28-29页 |
| 3.1.3 有限体积法 | 第29-30页 |
| 3.1.4 边界单元法 | 第30页 |
| 3.2 有限差分法 | 第30-32页 |
| 3.2.1 显式差分法 | 第30-31页 |
| 3.2.2 隐式差分法 | 第31-32页 |
| 3.2.3 交替方向隐式算法 | 第32页 |
| 3.3 相场控制方程的离散 | 第32-33页 |
| 3.4 温度场控制方程的离散 | 第33-34页 |
| 3.5 溶质场控制方程的离散 | 第34-35页 |
| 3.6 稳定条件 | 第35页 |
| 3.7 初始条件及边界条件 | 第35-36页 |
| 3.8 程序编制及可视化 | 第36-37页 |
| 3.8.1 程序实现的流程图 | 第36页 |
| 3.8.2 计算结果的可视化 | 第36-37页 |
| 3.9 本章小结 | 第37-38页 |
| 第4章 相场模拟的结果分析 | 第38-52页 |
| 4.1 物性参数的选择 | 第38页 |
| 4.2 空间步长的选择 | 第38-40页 |
| 4.3 海水冰晶生长演化过程 | 第40-42页 |
| 4.4 过冷度对海水冰晶生长的影响 | 第42-45页 |
| 4.5 各项异性对海水冰晶生长的影响 | 第45-48页 |
| 4.6 热扰动对海水冰晶生长的影响 | 第48-51页 |
| 4.7 本章小结 | 第51-52页 |
| 第5章 冰晶管道内流动特性分析 | 第52-69页 |
| 5.1 冰浆流动特性的综合描述 | 第52-53页 |
| 5.1.1 流变模型 | 第52页 |
| 5.1.2 粘性和压力损失 | 第52-53页 |
| 5.2 冰浆两相流管道内流动的数学模型 | 第53-59页 |
| 5.2.1 颗粒动力学理论 | 第54页 |
| 5.2.2 控制方程 | 第54-55页 |
| 5.2.3 固-液两相动量交换系数 | 第55-56页 |
| 5.2.4 固体剪切应力 | 第56-57页 |
| 5.2.5 湍流模型 | 第57-58页 |
| 5.2.6 离散格式与欠松弛因子 | 第58-59页 |
| 5.2.7 压力-速度耦合方程的解法 | 第59页 |
| 5.3 冰浆在水平直管内流动特性研究 | 第59-63页 |
| 5.3.1 水平直管物理网格模型 | 第59-60页 |
| 5.3.2 水平直管内冰浆流动特性的研究 | 第60-61页 |
| 5.3.3 水平直管内冰浆流动压降变化规律 | 第61-63页 |
| 5.4 冰浆在水平弯管内流动特性研究 | 第63-67页 |
| 5.4.1 水平直管物理网格模型 | 第63页 |
| 5.4.2 冰浆在弯管处的流速和压强分布 | 第63-64页 |
| 5.4.3 弯管中冰晶体积分数的分布规律 | 第64-66页 |
| 5.4.4 冰浆弯管内流动压降变规律 | 第66-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-69页 |
| 第6章 结论与展望 | 第69-72页 |
| 6.1 总结 | 第69-70页 |
| 6.2 展望 | 第70-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-76页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与科研项目 | 第76页 |
