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Three-dimensional CFD simulation of inlet structure flow in pumping station based on Eulerian solid- liquid two-phase flow model
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作者 Mi Zihao Zhou Daqing Mao Yuanting 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期494-498,共5页
Sediment deposition in the pumping station has a huge negative impact on unit operation.The three-dimensional CFD method has been used to simulate inlet structure flow in pumping station based on the Eulerian solid- l... Sediment deposition in the pumping station has a huge negative impact on unit operation.The three-dimensional CFD method has been used to simulate inlet structure flow in pumping station based on the Eulerian solid- liquid two-phase flow model. The numerical results of the preliminary scheme show that sediment deposition occurs in the forebay of pumping station because of poor flow pattern therein. In order to improve hydraulic configuration in the forebay,one modified measure reconstructs water diversion weir shape,and another measure sets a water retaining sill in the approach channel. The simulation results of the modified scheme prove that back flow in the forebay has been eliminated and the sediment deposition region has also been reduced. 展开更多
关键词 pumping station FOREBAY sediment deposition eulerian two-phase flow model
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高温气流内顺/逆流喷雾的Eulerian-Lagrangian数值仿真(英文) 被引量:1
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作者 袁江涛 杨立 +1 位作者 张健 陈翾 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第19期5345-5349,共5页
用Eulerian-Lagrangian方法对高温气流内顺/逆流喷雾过程进行了数值仿真。气相方程用Eulerian方法建立,用k-ε模型封闭;液滴相方程用Lagrangian方法建立,采用了随机轨道模型;考虑了气体和液滴间的双向耦合。结果表明,高温气流内喷雾后,... 用Eulerian-Lagrangian方法对高温气流内顺/逆流喷雾过程进行了数值仿真。气相方程用Eulerian方法建立,用k-ε模型封闭;液滴相方程用Lagrangian方法建立,采用了随机轨道模型;考虑了气体和液滴间的双向耦合。结果表明,高温气流内喷雾后,气相流场内产生了速度亏损和温度亏损,气体出口压力变化不大,液滴运动决定于气流湍流强度和自身惯性力,液滴在气道内的停留时间决定于液滴运动特性和气流湍流强度;逆流喷雾对气流的影响比顺流喷雾时大。仿真结果与文献结果基本一致。 展开更多
关键词 eulerian—Lagrangian仿真 两相流 喷雾 随机轨道模型
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基于ALE-ANCF方法的卷曲展开机构动力学建模与分析
3
作者 黄斐 袁婷婷 刘锦阳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期131-142,共12页
针对含复杂的多区域接触的卷曲展开机构,该研究将其简化为带刚性转盘的变长度柔性构件,建立多体系统动力学模型,以实现高效仿真。首先,基于任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法对变长度梁进行建模;然后,将复杂接触问题简化为移动边... 针对含复杂的多区域接触的卷曲展开机构,该研究将其简化为带刚性转盘的变长度柔性构件,建立多体系统动力学模型,以实现高效仿真。首先,基于任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法对变长度梁进行建模;然后,将复杂接触问题简化为移动边界的约束关系,给出一种增删节点处理方法,有效解决了单元长度变化引起的奇异和精度问题,在此基础上建立了刚-柔耦合多体系统的动力学模型,用隐式算法实现了动力学方程的数值求解。通过滑绳和动滑轮算例验证了建模方法的有效性;最后,建立了卷曲机构充气展开系统的简化动力学模型,该模型采用任意拉格朗日-欧拉法移动网格实时跟踪卷曲机构的位置,精准捕捉移动边界点,从而高效确定接触行为。分析了气压力与黏附力对展开动力学特性的影响,通过控制黏附力分布,实现了卷曲机构的匀速展开,对工程实际具有参考价值。 展开更多
关键词 变长度梁 任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法 卷曲展开机构 动力学建模 移动边界约束方程
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适用欧拉-拉格朗日方法模拟气液泡状流的气泡破碎模型 被引量:2
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作者 韩东 高宁宁 +2 位作者 唐新德 龚升高 夏良树 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期553-565,共13页
欧拉-拉格朗日方法已被广泛应用于模拟鼓泡塔等气-液反应器内的流型、气泡尺寸(或气含率)及其分布。文献中该方法主要基于临界Weber数观点来描述气泡破碎行为,且破碎后的子气泡尺寸由随机数确定。但现有实验和理论研究表明,临界Weber数... 欧拉-拉格朗日方法已被广泛应用于模拟鼓泡塔等气-液反应器内的流型、气泡尺寸(或气含率)及其分布。文献中该方法主要基于临界Weber数观点来描述气泡破碎行为,且破碎后的子气泡尺寸由随机数确定。但现有实验和理论研究表明,临界Weber数约束不能体现气体密度等物性参数和泡内气体重分布对气泡破碎行为的影响。针对这些不足,提出了适用欧拉-拉格朗日框架且考虑泡内气体重分布贡献的气泡破碎机理模型,并利用开源软件OpenFOAM开发了基于新破碎模型的求解器。新模型预测结果能较好地吻合实验测量的时均轴向液速、气泡尺寸及其分布等实验数据。特别地,考虑泡内气体重分布现象的破碎机理模型成功预测了实验观测的气泡尺寸双峰分布特征。 展开更多
关键词 欧拉-拉格朗日方法 数学模拟 鼓泡塔 气泡 破碎 聚并
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基于ALE-FEM-SPH算法的混凝土板在爆炸荷载下响应分析
5
作者 李子玉 丁建国 周广盼 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期773-780,共8页
为了研究爆炸荷载作用下混凝土板的动态响应过程,分析了不同参数对混凝土板破坏特征和动态响应的影响规律。该文采用LS-DYNA软件结合任意拉格朗日-欧拉与有限元模型-光滑粒子流体动力学(ALE-FEM-SPH)算法建立流固耦合有限元模型,基于拉... 为了研究爆炸荷载作用下混凝土板的动态响应过程,分析了不同参数对混凝土板破坏特征和动态响应的影响规律。该文采用LS-DYNA软件结合任意拉格朗日-欧拉与有限元模型-光滑粒子流体动力学(ALE-FEM-SPH)算法建立流固耦合有限元模型,基于拉压、最大主应变共同影响提出了混凝土单元失效准则修正方法,通过数值模拟分析了不同爆炸比例距离、混凝土强度、钢筋强度、配筋率对混凝土板破坏特征和动态响应的影响规律,得到了考虑多因素影响的板跨中位移峰值预测模型。结果表明:随着比例距离由0.538 m/kg^(1/3)减小至0.315 m/kg^(1/3,)板跨中位移峰值增加了177.98%,板破坏程度加剧;根据正交试验极差分析结果,比例距离、钢筋配筋率、混凝土抗压强度及钢筋强度极差值分别为0.31、0.11、0.07及0.04,因此对板跨中位移峰值影响最重要的因素为比例距离。 展开更多
关键词 任意拉格朗日-欧拉 有限元模型 光滑粒子流体动力学 失效准则 混凝土板 爆炸荷载 位移峰值 预测模型
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基于误差扩展卡尔曼滤波的火箭回收索状态估计
6
作者 宋晓东 孔芝权 +2 位作者 陈彤 周立梁 张欢 《宇航学报》 北大核心 2025年第6期1252-1262,共11页
针对火箭回收索的高维非线性时变柔性特性和强干扰问题,提出了一种基于多体动力学模型和广义-α积分法的误差扩展卡尔曼状态估计器,用于火箭回收索的捕获状态精准估计。基于任意拉格朗日欧拉(ALE)描述的索单元,建立火箭回收索多体动力... 针对火箭回收索的高维非线性时变柔性特性和强干扰问题,提出了一种基于多体动力学模型和广义-α积分法的误差扩展卡尔曼状态估计器,用于火箭回收索的捕获状态精准估计。基于任意拉格朗日欧拉(ALE)描述的索单元,建立火箭回收索多体动力学事件驱动动态模型,给出了时变尾焰冲击作用和动态非物质状态估计点的动态网格直接表达形式,降低了模型规模的同时保证了状态变量的拓扑不变性。对回收索上可能捕获位置和速度进行状态估计,基于误差扩展卡尔曼滤波框架对状态变量和误差变量采用不同的预测更新策略。状态变量采用广义-α积分法在满足约束条件前提下进行一步预测精准计算,误差变量和误差协方差矩阵采用扩展卡尔曼方法进行预测和更新。状态误差更新后再次进行约束违约修正提高估计准确性。仿真分析表明,所提状态估计器在不改造多体动力学模型的前提下,实现了高维非线性时变火箭回收索的高效精准状态估计。 展开更多
关键词 误差扩展卡尔曼滤波 多体动力学模型 状态估计 任意拉格朗日欧拉法 广义-α积分法
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基于欧拉-欧拉模型的落煤塔控尘技术研究 被引量:21
7
作者 荆德吉 葛少成 刘剑 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期126-132,共7页
针对目前露天落煤塔区域粉尘治理技术中存在的缺陷,提出"内吸外抑"的综合除尘技术。以平朔安家岭煤矿为例,根据落煤塔区域粉尘污染情况,应用气固两相流理论欧拉-欧拉模型,结合现场实测,分析落煤塔粉尘逸散过程。结果表明:高... 针对目前露天落煤塔区域粉尘治理技术中存在的缺陷,提出"内吸外抑"的综合除尘技术。以平朔安家岭煤矿为例,根据落煤塔区域粉尘污染情况,应用气固两相流理论欧拉-欧拉模型,结合现场实测,分析落煤塔粉尘逸散过程。结果表明:高压诱导气流是落煤塔喷尘污染的主因。基于此,最终确定采用塔外高架梁上外喷雾方式和塔内设喷淋塔除尘系统的"内吸外抑"综合除尘技术。实际测试数据表明,采取该技术后全尘和呼吸性粉尘降尘效率分别达到98%和84.6%。 展开更多
关键词 粉尘 落煤塔 欧拉-欧拉模型 数值模拟 控制技术
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底吹冰铜吹炼炉中气-液流动状况的数学模拟 被引量:12
8
作者 邵品 张廷安 +1 位作者 刘燕 王东兴 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1303-1306,1318,共5页
采用Eulerian-Eulerian模型描述了底吹冰铜吹炼炉内气液两相流行为,在模拟结果与实测结果一致的基础上,对双喷嘴在不同喷气角度下熔池内的气液两相流行为及气体含量进行模拟计算与比较.结果表明:随着喷吹角度的增大,喷溅情况相应有所减... 采用Eulerian-Eulerian模型描述了底吹冰铜吹炼炉内气液两相流行为,在模拟结果与实测结果一致的基础上,对双喷嘴在不同喷气角度下熔池内的气液两相流行为及气体含量进行模拟计算与比较.结果表明:随着喷吹角度的增大,喷溅情况相应有所减弱,在14°对喷角度下的喷溅现象最为严重.随着双喷嘴对喷角度的增大,射流轴线横向穿透距离增大,湍动能的分布区域也相应增大,气泡在容器中停留时间增加.但当夹角超过一定范围后,继续增大角度会使喷嘴口距离液面垂直距离减小,气泡在熔池中的停留时间反而减小,其中28°对喷角度下,熔池中的气体体积分数最大,而且湍动能分布范围最广. 展开更多
关键词 底吹 冰铜吹炼 两相流 欧拉-欧拉模型 数值模拟
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基于欧拉-欧拉模型的气固鼓泡床数值模拟研究 被引量:14
9
作者 曹玉春 吴金星 +1 位作者 李言钦 魏新利 《热力发电》 CAS 北大核心 2008年第11期35-38,共4页
通过基于颗粒动力学的双流体模型对气固流化床进行了数值模拟,分析考察了不同曳力模型、颗粒弹性恢复系数及计算时间步长等对床内混合及气泡的影响。数值计算结果表明:采用不同气固曳力模型会得到不同的气泡直径大小;对于同一曳力模型,... 通过基于颗粒动力学的双流体模型对气固流化床进行了数值模拟,分析考察了不同曳力模型、颗粒弹性恢复系数及计算时间步长等对床内混合及气泡的影响。数值计算结果表明:采用不同气固曳力模型会得到不同的气泡直径大小;对于同一曳力模型,随着颗粒弹性恢复系数的增加,床内流态化程度会加剧,计算时间步长增加,计算所得床内气泡直径略有减小。 展开更多
关键词 气固多相流 鼓泡流化床 欧拉-欧拉模型 颗粒动力学 颗粒弹性恢复系数
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高含气率下多相混输泵内流特性
10
作者 张睿杰 耿琳琳 +2 位作者 高一博 田中杰 张德胜 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第7期656-662,共7页
为研究不同含气率下混输泵内部流场,采用欧拉-欧拉多相流模型对三级螺旋轴流式混输泵进行数值模拟,分析高含气率下混输泵内部压力、气液两相分布以及各过流部件熵产值随含气率的变化规律.结果表明:随着含气率增大,叶轮增压效果线性降低... 为研究不同含气率下混输泵内部流场,采用欧拉-欧拉多相流模型对三级螺旋轴流式混输泵进行数值模拟,分析高含气率下混输泵内部压力、气液两相分布以及各过流部件熵产值随含气率的变化规律.结果表明:随着含气率增大,叶轮增压效果线性降低,但每一级叶轮的相对增压比在不同含气率下几乎维持在同一水平;在混输泵内气体主要分布于叶轮叶片吸力面与导叶叶片吸力面,并由于离心力及气液两相密度差,液体在叶轮内趋向于轮缘处聚集,但液相在导叶中因密度大开始向轮毂移动,气相因密度小上浮至轮缘,气液两相再次由于密度差逐渐混合均匀;通过熵产分析发现,在含气率为0~20%时,流场中的能量损失随着含气率增大而显著增大,在含气率为20%~80%时,熵产值维持较高水平并随含气率增大而增大,流场中的能量损失主要来自叶轮内的二次流动现象. 展开更多
关键词 混输泵 欧拉-欧拉多相流模型 高含气率 气液两相分布 熵产
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稠密气固两相流欧拉-拉格朗日法的研究现状 被引量:37
11
作者 刘向军 石磊 徐旭常 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期166-172,共7页
采用欧拉-拉格朗日坐标相结合的方法研究稠密气固两相流动对气固两相流的发展具有重大意义,本文详细介绍了目前国内外采用此方法研究稠密气固两相流的研究现状,重点介绍了DSMC算法、环境粒子法、DEM软球法及这些方法的应用,分析了存在... 采用欧拉-拉格朗日坐标相结合的方法研究稠密气固两相流动对气固两相流的发展具有重大意义,本文详细介绍了目前国内外采用此方法研究稠密气固两相流的研究现状,重点介绍了DSMC算法、环境粒子法、DEM软球法及这些方法的应用,分析了存在的问题,并提出了目前可行的发展方向。 展开更多
关键词 稠密气固两相流 欧拉-拉格朗日法 数值模拟
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球阀固-液两相流流动特性与压力损失数值模拟 被引量:10
12
作者 石喜 贡力 +2 位作者 陶虎 李露 李江涛 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1681-1691,共11页
为了研究PVC球阀中固-液两相流流动特性与压力损失变化规律,采用Eulerian多相流模型对DN75球阀进行数值模拟,探讨球阀的流场特性、颗粒分布特征以及压力损失的变化规律,评价其影响因素。研究结果表明:球阀开度对流场影响较大,随着开度减... 为了研究PVC球阀中固-液两相流流动特性与压力损失变化规律,采用Eulerian多相流模型对DN75球阀进行数值模拟,探讨球阀的流场特性、颗粒分布特征以及压力损失的变化规律,评价其影响因素。研究结果表明:球阀开度对流场影响较大,随着开度减小,阀芯内混合流流速梯度增大,在阀后形成漩涡,漩涡尺度随阀门开度减小而增大;开度不同时,球阀进口断面颗粒体积分数分布基本相似,而阀芯截面和出口截面在小开度时颗粒体积分数分布较乱;混合流压力损失随流速增大而增大,随球阀开度增大而减小,随颗粒体积分数增大而增大;而压力损失随颗粒粒径的变化趋势与阀门开度有关,当开度为70°~90°时,压力损失随着粒径增大而增大;当开度为40°~60°时,压力损失随粒径的增大减小;以显著性水平α=0.05为检验标准,多因素方差分析结果表明颗粒体积分数和颗粒粒径对压力损失的影响不显著;而进口流速和球阀开度对压力损失具有显著影响,其中球阀开度对压力损失的影响最显著。 展开更多
关键词 eulerian模型 PVC球阀 流动特性 压力损失
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旋流-静态浮选柱管流段的两相流数值模拟 被引量:15
13
作者 闫小康 刘炯天 周长春 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期506-510,共5页
对旋流-静态微泡浮选柱的管流段进行了三维气液两相数值计算,并对其长度进行了优化,计算结果和工业试验的结果一致。结果表明:欧拉多相流模型可以较为准确地计算管流段的气-液两相流动;鉴于管流段的细粒级入料特性,使用紊流动能k来定性... 对旋流-静态微泡浮选柱的管流段进行了三维气液两相数值计算,并对其长度进行了优化,计算结果和工业试验的结果一致。结果表明:欧拉多相流模型可以较为准确地计算管流段的气-液两相流动;鉴于管流段的细粒级入料特性,使用紊流动能k来定性地评价此单元在不同长度下矿化效果的方法是可行的;管长不影响紊流动能k的极大值,总紊流动能值和管长成对数关系,前期增长幅度较大,延长至一定长度后紊流动能增加不明显,对研究对象管长取2.5 m较为合适。在铝土矿浮选的工业试验中,管段长度从0.3 m延长至2.5 m后,氧化铝的回收率提高了2.79%。 展开更多
关键词 旋流-静态微泡浮选柱 管流段 两相流 欧拉模型
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海冰动力学的混合拉格朗日-欧拉数值方法 被引量:5
14
作者 李海 季顺迎 +2 位作者 沈洪道 王瑞学 岳前进 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期1-11,共11页
综合考虑欧拉坐标下有限差分法(FDM)在海冰动力学计算中的效率,以及拉格朗日坐标下光滑质点流体动力学方法(SPH)对海冰流变行为的精确模拟,本文发展了一种海冰动力学的混合拉格朗日-欧拉(HLE)数值方法。该方法首先在拉格朗日坐标下将海... 综合考虑欧拉坐标下有限差分法(FDM)在海冰动力学计算中的效率,以及拉格朗日坐标下光滑质点流体动力学方法(SPH)对海冰流变行为的精确模拟,本文发展了一种海冰动力学的混合拉格朗日-欧拉(HLE)数值方法。该方法首先在拉格朗日坐标下将海冰离散为若干个具有厚度、密集度的海冰质点,并由这些海冰质点通过Gauss函数对欧拉网格上的海冰参量进行积分插值;然后,在欧拉坐标下对海冰动量方程进行差分计算以确定各网格节点的海冰速度,并由此采用Gauss函数积分插值出拉格朗日坐标下各海冰质点的速度分布;最后,通过对海冰质点运动和分布的计算,确定出各海冰质点的位置、厚度和密集度等参量。采用该HLE方法对规则区域内的海冰堆积过程和涡动风场作用下的海冰动力演化趋势进行了数值试验;最后,采用该HLE方法对渤海海冰的动力过程进行了72 h数值模拟,其计算结果与卫星遥感图像和现场观测资料吻合较好。以上计算结果均表明该HLE方法在海冰动力学数值模拟中具有较高的计算效率和模拟精度,可用于海冰动力过程的数值模拟。 展开更多
关键词 混合拉格朗日-欧拉法 海冰动力学 数值方法 黏塑性本构模型
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海水-冰晶在极地船换热器中的相变模拟研究 被引量:1
15
作者 徐立 邹祥岩 +2 位作者 黄振飞 刘志平 孙强 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第3期102-107,111,共7页
近年来,随着北极海冰面积的减少,为商船在北极的通航提供了条件。与传统通道不同,北极航道存在大量的冰区,在通航时,冰粒可能与海水一起进入极地船的海水冷却系统。在本研究中,用欧拉-欧拉多相模型和相间传热传质模型研究壳管式换热器... 近年来,随着北极海冰面积的减少,为商船在北极的通航提供了条件。与传统通道不同,北极航道存在大量的冰区,在通航时,冰粒可能与海水一起进入极地船的海水冷却系统。在本研究中,用欧拉-欧拉多相模型和相间传热传质模型研究壳管式换热器直管和U管中海水冰晶的固液两相流和相变特性。得出在直管中冰晶颗粒主要集中在主流区,流动模式为悬浮,并且随着入口速度的增加,冰晶颗粒的融化特性加强。在U管中,由于离心力的作用,管角内壁附近的海水和冰晶颗粒会流向外壁,并随着速度的增加,效果更加明显。在进口速度相同的情况下,U管中有更多的冰粒融化,并且融化的冰晶颗粒量随入口速度的增加而增加。 展开更多
关键词 固液两相流 欧拉-欧拉多相模型 相间热质传递模型
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基于耦合欧拉-拉格朗日法充灌袋挤淤过程的有限元研究 被引量:1
16
作者 陈静 闫澍旺 +5 位作者 孙立强 陈浩 郎瑞卿 任宇晓 林澍 葛娟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2411-2416,共6页
在含水率大、承载能力低的软土地基上,利用充灌砂袋进行挤淤置换的方法工艺简单、施工方便、处理效果明显,已经广泛地应用在建造围埝和修筑道路中。充灌袋下沉到一定深度后,其重量与地基承载力相等,从而达到极限平衡状态。充灌袋挤淤所... 在含水率大、承载能力低的软土地基上,利用充灌砂袋进行挤淤置换的方法工艺简单、施工方便、处理效果明显,已经广泛地应用在建造围埝和修筑道路中。充灌袋下沉到一定深度后,其重量与地基承载力相等,从而达到极限平衡状态。充灌袋挤淤所达到的深度与其高度存在一定的对应关系,在工程中确定此关系十分重要。通过3组不同宽度的挤淤模型试验,得到充灌袋下沉量与充灌袋高度的曲线关系、淤泥的位移特性及隆起量。利用ABAQUS中耦合欧拉-拉格朗日法(CEL法),将充灌袋和淤泥分别用拉格朗日体和欧拉体描述,模拟充灌袋挤淤下沉的过程,将模拟得到的充灌袋下沉深度和高度的关系、淤泥的位移特点与试验结果以及理论公式进行对比。结果表明,CEL法模拟得到的结果与试验结果、理论解具有很好的吻合性,说明利用CEL法可以较好地模拟充灌袋的挤淤问题。 展开更多
关键词 充灌袋挤淤 理论解 模型试验 耦合欧拉-拉格朗日法
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非平衡效应下固体火箭发动机喷管两相流损失及其快速预示
17
作者 马泽遥 陈晓东 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期205-215,共11页
针对固体火箭发动机大型喷管两相流损失预示问题,构建了基于欧拉-拉格朗日的喷管两相流计算模型。对模型中的固体颗粒包裹数量、模型维度(三维或二维轴对称)和颗粒传热模型的影响进行了研究,得到了适用于大型喷管两相流损失预示的模型... 针对固体火箭发动机大型喷管两相流损失预示问题,构建了基于欧拉-拉格朗日的喷管两相流计算模型。对模型中的固体颗粒包裹数量、模型维度(三维或二维轴对称)和颗粒传热模型的影响进行了研究,得到了适用于大型喷管两相流损失预示的模型和参数,研究了关键颗粒参数对喷管性能的影响。结果表明:两相流损失由颗粒粒径为1μm时的3.73%提高到粒径为20μm时的11.38%;在粒径为5μm工况下,两相流损失由颗粒质量浓度10%时的0.77%提高到浓度30%时的5.82%。最后,开发了一种适用于喷管型面优化的两相流损失快速预示方法,使用分段计算方法将上游跨声速段气相和颗粒相数据映射到下游超声速段的入口,该方法进一步减小了大型喷管两相流损失预示的时间。运用该方法对三种不同喷管型面进行了数值计算,快速获取了各型面的推力和比冲性能参数,验证了该方法在喷管性能优化中的实用价值,证实了其在喷管型面优化设计中的可行性。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 喷管两相流损失 气固两相流 欧拉-拉格朗日模型 喷管型面优化
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基于Euler-Lagrange模型的电弧风洞喷管两相流模拟 被引量:5
18
作者 罗万清 李海燕 梁剑寒 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第1期16-26,共11页
电弧风洞设备中试验气体采用电弧加热,电极烧蚀产生部分微小金属颗粒进入喷管内部进而形成气粒两相流,由此对喷管流场特性和试验段模型上热载荷等的影响值得关注.通过改进时间步长提高了颗粒跟踪算法的计算效率,并基于动量守恒和能量守... 电弧风洞设备中试验气体采用电弧加热,电极烧蚀产生部分微小金属颗粒进入喷管内部进而形成气粒两相流,由此对喷管流场特性和试验段模型上热载荷等的影响值得关注.通过改进时间步长提高了颗粒跟踪算法的计算效率,并基于动量守恒和能量守恒定律耦合喷管内部气相和颗粒相的流动,采用Euler-Lagrange模型建立了一定简化条件下喷管内部气粒两相流动的数值模拟方法,并对典型算例进行了模拟分析.研究表明在相同的颗粒质量分数条件下,颗粒越小,喷管出口区域的流场越均匀.如果颗粒相质量分数较小,喷管出口位置两相流场和纯气相流场差异不明显.该研究工作为深入研究电弧风洞内部两相流场特性奠定了基础. 展开更多
关键词 电弧风洞 气粒两相流 Euler-Lagrange模型 数值模拟
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基于轮胎滑水模型的轮胎-沥青路面附着特性影响因素分析 被引量:13
19
作者 郑彬双 朱晟泽 +1 位作者 程永振 黄晓明 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期719-725,共7页
为研究轮胎与沥青路面之间的附着特性,基于耦合欧拉-拉格朗日法(CEL法)建立充气花纹轮胎滑水有限元模型,验证了滑水模型适用性,计算出AC,SMA及OGFC三种沥青路面附着系数曲线.基于轮胎-路面附着特性理论,分析了制动防抱死系统(ABS)状态... 为研究轮胎与沥青路面之间的附着特性,基于耦合欧拉-拉格朗日法(CEL法)建立充气花纹轮胎滑水有限元模型,验证了滑水模型适用性,计算出AC,SMA及OGFC三种沥青路面附着系数曲线.基于轮胎-路面附着特性理论,分析了制动防抱死系统(ABS)状态和潮湿条件下轮胎-路面附着特性影响因素.研究发现:胎路附着特性与轮胎运动状态有关,随滑移率增大轮胎受到的纵向附着系数先上升后下降,滑移率为15%左右时附着系数达到最大;在水膜厚度较小、轮胎压力较高时增大表面宏观纹理可提高路面抗滑性;平均断面深度(MPD)一定时,干燥路面较潮湿状态体现出更高的附着性能;相同水膜厚度时,附着系数随车速增加而不断减小,OGFC路面比AC路面和SMA路面具有更好的抗滑性能. 展开更多
关键词 沥青路面 轮胎滑水模型 耦合欧拉拉格朗日法 附着系数 滑移率
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固体火箭发动机两相内流场的连续介质-离散颗粒耦合混合模型数值模拟 被引量:3
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作者 周伟 谢飞 +1 位作者 宁超 苏庆东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1107-1117,共11页
为解决含Al推进剂固体火箭发动机内流场两相流动的数值模拟问题,采用将颗粒相视为连续介质和离散颗粒相结合的综合方法,建立起气相与颗粒相的双向耦合混合模型。针对颗粒类型与粒径尺寸的不同,采用拉格朗日法描述大粒径颗粒,平衡欧拉法... 为解决含Al推进剂固体火箭发动机内流场两相流动的数值模拟问题,采用将颗粒相视为连续介质和离散颗粒相结合的综合方法,建立起气相与颗粒相的双向耦合混合模型。针对颗粒类型与粒径尺寸的不同,采用拉格朗日法描述大粒径颗粒,平衡欧拉法描述小粒径颗粒,克服了现有模型难以全面考虑颗粒尺寸效应而使模拟精度下降的困难,通过算例验证了该混合模型的有效性和准确性。针对含Al推进剂固体火箭发动机内流场湍流气粒两相流动进行了数值模拟,分析了不同粒径尺寸颗粒的分布及其对发动机内流场和结构性能的影响情况。结果表明,大颗粒粒径在跨喷管段变化明显,平均减小30%。粒径40μm以上的颗粒易破碎,且燃烧效率进入平台区,较10μm颗粒下降50%以上,其Al含量均大于60%。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 拉格朗日法 平衡欧拉法 耦合混合模型 气粒两相流
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