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基于流体体积函数模型的横板型稳压罐内气液两相流场仿真研究 被引量:7
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作者 于陆军 侯松梁 +1 位作者 马宇明 曹久莹 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1050-1056,共7页
针对水流量标准装置中横板型稳压罐,基于Navier-Stokes方程建立罐体计算流体动力学仿真模型。使用湍流模型、流体体积函数瞬态模型和有限体积法进行离散,并在近壁区采用标准的壁面函数法进行修正,完成横板型稳压罐内部两相流场的数值模... 针对水流量标准装置中横板型稳压罐,基于Navier-Stokes方程建立罐体计算流体动力学仿真模型。使用湍流模型、流体体积函数瞬态模型和有限体积法进行离散,并在近壁区采用标准的壁面函数法进行修正,完成横板型稳压罐内部两相流场的数值模拟。数值结果显示空罐充水流态依次经过无水状态—射流—上壅—漫流—稳定状态,同时形成掺气现象和泡状流;气液体积比13情况下,满罐充水流场有固定周期的晃荡现象,上侧形成逆时针转动的漩涡气腔,流场湍流粘度较小,分布较均匀,稳定效果最好。 展开更多
关键词 计量学 水流量标准装置 流体体积函数模型 横板型稳压罐 数值模拟 漩涡气腔 气液两相流
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运动模式对高分子心脏瓣膜浸渍厚度分布影响
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作者 魏海洋 李峥 +5 位作者 侯倩文 孟雅娜 朱良伟 韩恩慧 胡建军 周建业 《医用生物力学》 北大核心 2025年第4期1012-1019,共8页
目的 探究浸渍过程中不同运动模式对高分子心脏瓣膜厚度分布的影响。方法 基于体积流体函数(volume of fluid, VOF)多相流模型、欧拉壁膜(Eulerian wall-film, EWF)模型及动网格技术,数值模拟高分子心脏瓣膜的浸渍制造过程。研究聚焦于... 目的 探究浸渍过程中不同运动模式对高分子心脏瓣膜厚度分布的影响。方法 基于体积流体函数(volume of fluid, VOF)多相流模型、欧拉壁膜(Eulerian wall-film, EWF)模型及动网格技术,数值模拟高分子心脏瓣膜的浸渍制造过程。研究聚焦于模型自转条件下,竖直、水平和偏转3种运动模式对表面浸渍液流动特性及液膜分布的影响。通过每片瓣叶设置7个相同测试点,采集厚度数据并计算变异系数。鉴于竖直模式与水平模式的运动平面受限,选定运动平面更丰富的偏转模式(45°)为基础进行优化,并开展对比数值模拟分析。结果 竖直模式变异系数峰值为0.461 3;水平模式变异系数为0.060 8;偏转模式30°、45°、60°时变异系数分别为0.457 5、0.272 8、0.255 6。偏转模式(45°)经优化后变异系数下降至0.052 5,较优化前降低80.7%。结论 运动模式显著影响浸渍厚度分布的均匀性,水平模式表现出最佳均匀性,竖直模式的均匀性最差,偏转模式的变异系数随着偏转角度的增加而降低,其均匀性介于竖直模式和水平模式之间。根据仿真结果优化运动模式的参数改善了厚度分布的均匀性。 展开更多
关键词 体积流体函数模型 欧拉壁膜模型 数值仿真 浸渍工艺 运动模式 高分子心脏瓣膜
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重力对垂直管内气液搅混流相界面特性影响的数值研究 被引量:1
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作者 周云龙 黄娜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第14期75-81,6,共7页
采用流体体积函数模型(VOF)对常重力、部分重力和微重力环境下垂直管内空气–水搅混流和制冷剂R134a蒸汽–液体搅混流进行数值模拟,研究重力环境对气液搅混流界面波高度,相界面稳定性及界面波形成周期的影响。与实验结果的对比显示数值... 采用流体体积函数模型(VOF)对常重力、部分重力和微重力环境下垂直管内空气–水搅混流和制冷剂R134a蒸汽–液体搅混流进行数值模拟,研究重力环境对气液搅混流界面波高度,相界面稳定性及界面波形成周期的影响。与实验结果的对比显示数值模型是可靠的。数值结果表明,随着重力环境的减小,气液搅混流的界面波高度有所增大,相界面稳定性明显增强,界面波形成周期随之延长。空气–水搅混流界面波与R134a蒸汽–液体搅混流相比有显著不同。尽管R134a蒸汽和R134a液体的入口速度较小,但与空气–水搅混流相比,其相界面稳定性明显下降,形成周期缩短。上述结果对微重力和部分重力下换热设备的研究与设计提供了重要依据。 展开更多
关键词 搅混流 流体体积函数模型 数值分析 相界面
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返回舱垂直自由入水砰击过程的数值模拟 被引量:2
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作者 李少伟 屈秋林 +1 位作者 刘沛清 周丹杰 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期41-49,共9页
文章数值研究返回舱垂直自由入水砰击过程中水气流场与返回舱运动之间的动力学与运动学耦合问题。水气两相流的流动方程选为非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和Realizable k-ε湍流模型,返回舱的运动方程选为刚体的一维平动方程... 文章数值研究返回舱垂直自由入水砰击过程中水气流场与返回舱运动之间的动力学与运动学耦合问题。水气两相流的流动方程选为非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和Realizable k-ε湍流模型,返回舱的运动方程选为刚体的一维平动方程,水气交界面的追踪采用流体体积函数(VoF)方法,返回舱与水面之间的相对运动采用动网格技术实现。在计算方法得到试验验证的基础上,数值研究了返回舱的不同触水速度、质量对入水过程中砰击力、加速度等参数的影响规律;给出了入水过程中加速度峰值与触水速度及质量之间的定量关系式;发现了返回舱底部的入水砰击压强峰值发生在入水初期,且压强峰值始终位于喷溅射流的根部。 展开更多
关键词 水动力学 水上降落 砰击载荷 流体体积函数模型 返回舱
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