边界元-有限差分混合方法在气垫船破冰数值模拟中的应用 被引量：5

1

作者 刘巨斌 张志宏 +1 位作者 张辽元 姚俊 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2013年第3期50-55,共6页

对气垫船破冰作业的几种工况建立了统一的数学模型,提出了采用边界元法与有限差分法相结合的数值计算方法。采用C语言编制数值模拟程序,对气垫船兴波阻力、水面和冰面波形以及冰层内应力进行计算,通过调用Intel MKL数学库求解离散得到... 对气垫船破冰作业的几种工况建立了统一的数学模型,提出了采用边界元法与有限差分法相结合的数值计算方法。采用C语言编制数值模拟程序,对气垫船兴波阻力、水面和冰面波形以及冰层内应力进行计算,通过调用Intel MKL数学库求解离散得到线性代数方程组;在C语言中调用Matlab计算引擎实现了计算网格和部分计算结果的显示;在多核计算机上采用OPENMP实现程序关键部分的并行计算,提高了计算速度。气垫船在全冰面上兴波阻力的计算结果与已有文献的理论分析计算结果和试验结果符合较好。 展开更多

关键词 气垫船 破冰 兴波 边界元法 有限差分法

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轴对称物体空泡流动的数值计算 被引量：6

2

作者 刘巨斌 肖昌润 郑学龄 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第4期4-7,共4页

基于势流理论和边界元方法,对水下运动的回转体的空泡流进行了数值模拟.将半经验空泡封闭模型由平面流动推广至轴对称流动.对头部为圆锥的圆柱体空泡流动进行了数值计算.分析了空化数、半锥角、空泡长度间的关系.计算与实验结果符合较好.

关键词 轴对称 空泡 空泡流 数值模拟

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全垫升式气垫船水压场数值模拟 被引量：5

3

作者 刘巨斌 肖昌润 郑学龄 《海军工程大学学报》 CAS 2001年第1期7-10,共4页

提出了任意分布的气垫压力所产生的水压场的计算方法 ,对椭圆域上均匀分布的气垫压力产生的水压场进行了数值模拟 ,并将计算结果与实验进行了比较 .结果表明 。

关键词 气垫船 水压场 数值模拟 椭圆域

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基于传输方程空化模型的定常自然空化流场数值计算 被引量：6

4

作者 刘巨斌 张志宏 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2007年第1期35-38,47,共5页

采用基于传输方程的空化模型,应用自主开发的软件对水翼和水下回转体定常自然空化流场进行了数值计算。采用基于压力修正和多块结构化网格的有限体积方法数值求解Favre平均的NS方程,运用k-ε两方程加壁函数的湍流模式封闭雷诺应力。计... 采用基于传输方程的空化模型,应用自主开发的软件对水翼和水下回转体定常自然空化流场进行了数值计算。采用基于压力修正和多块结构化网格的有限体积方法数值求解Favre平均的NS方程,运用k-ε两方程加壁函数的湍流模式封闭雷诺应力。计算结果与已有实验结果符合较好。 展开更多

关键词 空化 两相流动 水翼 回转体 传输方程

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考虑压缩性影响的超空泡流动数值计算 被引量：2

5

作者 刘巨斌 孟庆昌 +1 位作者 张志宏 顾建农 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2011年第4期48-52,共5页

为了研究水下航行体航速接近水中声速时水的可压缩性对超空泡外形的影响,采用理想可压缩流体定常流动以及Riabouchinsky空化封闭模型,基于势流理论和有限体积方法,对绕圆盘空化器的超空泡流动进行了数值计算。计算时考虑到水的压缩性,... 为了研究水下航行体航速接近水中声速时水的可压缩性对超空泡外形的影响,采用理想可压缩流体定常流动以及Riabouchinsky空化封闭模型,基于势流理论和有限体积方法,对绕圆盘空化器的超空泡流动进行了数值计算。计算时考虑到水的压缩性,水的状态方程采用Tait幂次率。提出了一种新的超空泡外形迭代方法并分析了流体压缩性对超空泡外形和其他流动参数的影响,结果表明:随着马赫数的增加,超空泡外形从"椭球形"变成"锥形",阻力系数也随之增大。将计算结果与相关文献的计算和试验结果进行比较,证明了该计算方法的有效性。 展开更多

关键词 超空泡 压缩性 有限体积法

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水面平板下方非球状爆炸气泡运动数值模拟 被引量：3

6

作者 刘巨斌 李海涛 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期6-9,共4页

基于势流假设,采用线性三角形单元直接边界元法对气泡外的水流流场进行计算,并采用二阶龙格-库塔法追踪气泡形状变化。同时,为了保证数值计算稳定,采用弹性网格技术对气泡表面网格进行光滑处理,并对近距离情况水下爆炸进行了计算,得到... 基于势流假设,采用线性三角形单元直接边界元法对气泡外的水流流场进行计算,并采用二阶龙格-库塔法追踪气泡形状变化。同时,为了保证数值计算稳定,采用弹性网格技术对气泡表面网格进行光滑处理,并对近距离情况水下爆炸进行了计算,得到了气泡外形和作用于平板表面上压强随时间变化的规律。将计算结果与已有结果进行了比较分析,两者吻合较好,证明了该计算方法和计算程序的可信性。 展开更多

关键词 水下爆炸 气泡 边界元法 平板

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湍浮力射流浓度测量的实验研究

7

作者 刘巨斌 郑学龄 杜先之 《海军工程大学学报》 CAS 1993年第4期18-21,共4页

本文对伴流环境中,由于盐分浓度差形成的浮力射流进行了实验研究。采用测量电导率的方法测量射流内部盐分的浓度分布。实验表明,浮力射流的横断面内浓度呈椭圆形高斯分布。不同于测量比重的方法,本方法简便易行,且具有较高精度。

关键词 浮力射流 浓度 电导率

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地磁场中海水绕回转体流动诱导电场的数值计算

8

作者 刘巨斌 郑学龄 陈细俤 《海军工程大学学报》 CAS 2000年第4期6-10,共5页

给出了描写地磁场中海水绕回转体流动诱导的电场的基本方程、边界条件及其计算方法 .在势流假定、忽略自由表面和海底影响的条件下 ,对绕兰金体 (Rankinebody)流场诱导的电场进行了数值计算 .

关键词 地磁场 磁流体力学 舰船电场 水雷引信 反水雷

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计算跨声速平面叶栅流场的压力方法

9

作者 刘巨斌 陈细俤 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期105-110,共6页

以压力和速度分量为原始变量 ,将不可压流的SIMPLE算法应用到可压缩流动 ,成功求解了具有严重非正交网格及周期性边界条件的跨声速平面叶栅流场 ,计算结果与实验符合较好。

关键词 跨声速流动 压力方法 叶栅流场 非正交网格

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喷水推进器推力的CFD计算方法研究 被引量：24

10

作者 刘承江 王永生 +1 位作者 张志宏 刘巨斌 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期927-931,共5页

简要介绍获取喷水推进器推力的理论、试验及数值计算(CFD)方法,重点研究采用动量流量法和壁面积分法计算喷水推进器推力的CFD方法。采用多块网格技术,用六面体结构化网格和四面体非结构化网格相结合的混合网格离散计算区域,采用稳态多... 简要介绍获取喷水推进器推力的理论、试验及数值计算(CFD)方法,重点研究采用动量流量法和壁面积分法计算喷水推进器推力的CFD方法。采用多块网格技术,用六面体结构化网格和四面体非结构化网格相结合的混合网格离散计算区域,采用稳态多参考系方法求解RANS方程,对喷水推进器进水流道、叶轮、导叶体和喷口所组成的整个流场进行数值计算。计算中采用了k-ε湍流模型和标准壁面函数,对用动量流量法计算推力方法中所需的假想流管分界面和进口面的求取做了分析,将两种方法计算的推力与厂商提供的推力特性曲线进行了对比。结果表明,采用CFD计算和分析方法来研究喷水推进系统推力性能是可行、可信的。 展开更多

关键词 船舶 喷水推进 计算流体力学 动量流量 壁面积分 推力

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超空泡射弹尾拍分析与计算 被引量：31

11

作者 孟庆昌 张志宏 +1 位作者 顾建农 刘巨斌 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期56-60,共5页

对超空泡射弹进行运动学和动力学分析并数学建模,求解耦合非线性微分方程组,得到水下高速超空泡射弹运动特性。数值模拟结果表明,高速超空泡射弹在航行过程中,由于弹体头部和尾部的阻力作用,水平速度随时间迅速衰减。并且射弹的角速度... 对超空泡射弹进行运动学和动力学分析并数学建模,求解耦合非线性微分方程组,得到水下高速超空泡射弹运动特性。数值模拟结果表明,高速超空泡射弹在航行过程中,由于弹体头部和尾部的阻力作用,水平速度随时间迅速衰减。并且射弹的角速度呈周期性往复变化,即尾拍现象。同时由于空泡尺寸的减小导致尾拍幅度逐渐变小。射弹转动惯量越小,角速度变化幅度越平稳,相同时间内尾拍次数减少。发射深度或发射速度越大,尾拍幅度衰减越快。较大的初始角速度也会使射弹角速度很快衰减。 展开更多

关键词 流体力学 射弹运动方程 耦合非线形微分方程组 超空泡 尾拍

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面元法求解有限水深船舶兴波及水底压力变化 被引量：12

12

作者 缪涛 张志宏 +2 位作者 顾建农 刘巨斌 王冲 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期464-469,共6页

应用势流理论中的格林函数方法计算了船舶定常运动的水动力参数,将有限水深Kelvin移动兴波源格林函数分解成三部分:简单Rankine源集合、局部扰动项和波函数项。在亚临界和超临界航速时,采用不同的积分顺序来消除被积函数的奇异性。利用... 应用势流理论中的格林函数方法计算了船舶定常运动的水动力参数,将有限水深Kelvin移动兴波源格林函数分解成三部分:简单Rankine源集合、局部扰动项和波函数项。在亚临界和超临界航速时,采用不同的积分顺序来消除被积函数的奇异性。利用面元法在船体表面上分布Kelvin源,计算了有限水深下船体表面的源强、压力分布及表面兴波,比较了有限与无限水深结果的区别和联系,进一步求解了船舶航行时引起的水底压力变化,计算结果与实验测量结果吻合良好。 展开更多

关键词 有限水深 面元法 Kelvin源格林函数 表面兴波 水底压力

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分层高分子介质中的声吸收 被引量：20

13

作者 朱金华 刘巨斌 +1 位作者 姚树人 王源升 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期34-38,共5页

初步建立了分层高分子材料对水声吸收的数学模型 ,测试了分层高分子材料的水声吸收性能并与数学模型的计算结果进行了比较 ,发现应用该模型的计算结果与实测结果比较吻合 。

关键词 分层高分子 声吸收 数字模型 水声吸收

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低亚声速射弹垂直入水的流体与固体耦合数值计算研究 被引量：12

14

作者 胡明勇 张志宏 +1 位作者 刘巨斌 孟庆昌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期560-568,共9页

基于多物质的任意拉格朗日-欧拉-拉格朗日流体与固体耦合算法,考虑水的可压缩性,建立了低亚声速射弹垂直入水的流体与固体耦合计算模型。对低亚声速射弹入水时空泡、流场与弹道间的多介质耦合问题进行了数值计算,得到了不同入水条件下... 基于多物质的任意拉格朗日-欧拉-拉格朗日流体与固体耦合算法,考虑水的可压缩性,建立了低亚声速射弹垂直入水的流体与固体耦合计算模型。对低亚声速射弹入水时空泡、流场与弹道间的多介质耦合问题进行了数值计算,得到了不同入水条件下入水深度、速度变化曲线和空泡面闭合、空泡深闭合时间。模拟了高速射弹入水后的空泡演化过程,得到了射弹初始入水速度对空泡面、空泡深闭合时间的影响规律以及射弹加速度、应力、应变响应。将阻力系数数值计算结果与经验公式计算结果进行了比较,二者吻合良好,表明该数值计算方法是可行的。 展开更多

关键词 射弹 入水 流体与固体耦合 空泡面闭合 空泡深闭合 阻力系数

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聚氨酯弹性体隔声性能的研究 被引量：8

15

作者 文庆珍 刘巨斌 +2 位作者 王源升 朱金华 姚树人 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第1期63-66,共4页

研究了损耗因子、厚度和填料对聚氨酯弹性体隔声性能的影响.结果表明:在相同频率下材料的损耗因子大,隔声性能好;由于在低频下材料的特性阻抗与水的特性阻抗失配严重,其隔声量较高频时大.材料的隔声量随着厚度的增加而增加,但在低频下,... 研究了损耗因子、厚度和填料对聚氨酯弹性体隔声性能的影响.结果表明:在相同频率下材料的损耗因子大,隔声性能好;由于在低频下材料的特性阻抗与水的特性阻抗失配严重,其隔声量较高频时大.材料的隔声量随着厚度的增加而增加,但在低频下,当厚度增加到40mm以后,隔声量随厚度的增加而变化得很缓慢,且不符合厚度每增加一倍,隔声量增加6dB这一规律.片状填料的加入提高了材料的隔声性能,该填料在5%～25%之间时,其含量对隔声性能影响较小. 展开更多

关键词 隔声量 隔声材料 聚氨酯 性能

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流场控制体对喷水推进器性能预报影响的研究 被引量：8

16

作者 刘承江 王永生 +1 位作者 张志宏 刘巨斌 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第10期1117-1121,共5页

为准确预报喷水推进器设计工况与非设计工况的水动力性能,采用CFD方法对喷水推进器性能预报所需流场控制体进行了研究。在验证计算方法和数值模型可信的基础上,通过对比不同流场控制体的计算结果,分析了流场控制体对喷水推进器性能预报... 为准确预报喷水推进器设计工况与非设计工况的水动力性能,采用CFD方法对喷水推进器性能预报所需流场控制体进行了研究。在验证计算方法和数值模型可信的基础上,通过对比不同流场控制体的计算结果,分析了流场控制体对喷水推进器性能预报的影响。首先,确定了设计工况下流场控制体的大小;然后,对非设计工况下流场控制体的选取进行了分析讨论。结果表明,非设计工况下流场控制体的大小对喷水推进器性能预报的影响比设计工况大,而且非设计工况下所需流场控制体要大于设计工况时的情况。 展开更多

关键词 船舶 喷水推进 流场控制体 计算流体力学(CFD)

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基于动量流量法对喷水推进系统推力的CFD计算 被引量：6

17

作者 丁江明 王永生 +1 位作者 张志宏 刘巨斌 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第2期91-95,共5页

采用结构化网格与非结构化网格相结合的方式划分了喷水推进系统的流场区域,采用稳态多参考系方法进行了数值计算。在此基础上,定义并求解一用户自定义标量函数标记整个流场,并根据标记结果将被喷水推进器吸入的流体与其它流体区分开。... 采用结构化网格与非结构化网格相结合的方式划分了喷水推进系统的流场区域,采用稳态多参考系方法进行了数值计算。在此基础上,定义并求解一用户自定义标量函数标记整个流场,并根据标记结果将被喷水推进器吸入的流体与其它流体区分开。在后处理过程采用标量函数的等值面来确定喷水推进系统控制体上的流管分界面和进流面。利用数值计算所得的速度场对喷水推进系统喷口和进流面上的动量流量变化率进行计算,间接地得到喷水推进系统的推力。计算结果表明,采用CFD手段计算和分析喷水推进系统包括推力在内的各项性能指标是可行的。 展开更多

关键词 船舶 喷水推进 计算流体力学 动量流量 推力

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热分层环境下船模尾流温度分布与扩展规律试验研究 被引量：8

18

作者 顾建农 郑学龄 +1 位作者 刘巨斌 杨立 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期93-98,共6页

通过对船模在水槽中稳定热分层环境下运动后留下的尾流中的温度测量及红外摄像 ,试验研究了双螺旋桨船模在二种速度运动下 ,螺旋桨相对向内旋转、向外旋转及螺旋桨不工作时 ,船模尾流中的温度分布与扩展规律 .

关键词 温度测量 红外测温/船模 热尾流

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问题导入式教学法在流线伯努利方程讲授中的应用 被引量：10

19

作者 孟庆昌 邓辉 +3 位作者 王冲 张志宏 顾建农 刘巨斌 《力学与实践》 北大核心 2019年第1期99-103,98,共6页

为了提升高校学员的思维和逻辑推理能力,提高流体力学课堂的教学水平,引入问题导入式教学法,坚持问题导向,层层递进,以流体力学课程中的教学实例,说明问题导入式教学法的应用,通过严密的推理过程,对已有知识进行有效的复习,得出科学的... 为了提升高校学员的思维和逻辑推理能力,提高流体力学课堂的教学水平,引入问题导入式教学法,坚持问题导向,层层递进,以流体力学课程中的教学实例,说明问题导入式教学法的应用,通过严密的推理过程,对已有知识进行有效的复习,得出科学的结论。增强了学生学习的兴趣和专注度,提高了学生独立思考和创新能力,取得了较好的教学效果。 展开更多

关键词 问题导入 伯努利方程 流体力学 教学法

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水下高速航行体超空泡流动研究进展 被引量：14

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作者 孟庆昌 张志宏 +1 位作者 刘巨斌 顾建农 《船海工程》 北大核心 2006年第6期26-29,共4页

介绍超空泡流动特性、空化器设计、航行体稳定性的理论建模和实验研究;对超空泡流动进行数学模拟,发展合理的空化模型、湍流模型等,并对该领域的研究方向进行了展望。

关键词 水下航行体 超空泡 空化器 稳定性 实验 数值计算

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