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滑移边界条件的收敛性分析及应用 被引量:4
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作者 曹文斌 李桦 高洪贺 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期12-18,共7页
用速度滑移与温度跳跃边界条件代替通常假定的无滑移边界条件,可有效地提高计算流体力学模型对高空滑移流区域流动的预测精度。应用Maxwell滑移边界条件时,通过直接计算速度梯度及温度梯度而得到速度滑移和温度跳跃量的处理方法在网格... 用速度滑移与温度跳跃边界条件代替通常假定的无滑移边界条件,可有效地提高计算流体力学模型对高空滑移流区域流动的预测精度。应用Maxwell滑移边界条件时,通过直接计算速度梯度及温度梯度而得到速度滑移和温度跳跃量的处理方法在网格较密的时候会出现迭代计算发散的问题。理论分析表明,直接计算梯度的方法使边界条件的时间推进过程等价于雅克比迭代过程,因此必须满足相应的收敛性条件。为了消除收敛性条件的限制,给出了一种在任意网格密度下均收敛的边界条件处理方法并通过数值算例验证了该方法的正确性。针对高空高超声速流动,以空天飞机为例,对比了滑移/无滑移边界条件所得结果的差异,分析了滑移效应对飞行器气动特性及热环境的影响。 展开更多
关键词 滑移边界条件 收敛性 高超声速 计算流体力学
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基于无滑移边界条件的SPH方法研究 被引量:3
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作者 强洪夫 刘开 陈福振 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第11期4127-4130,共4页
在回顾了SPH无滑移边界条件施加方法的基础上,针对Ellero等人提出的无滑移边界处理方法,结合两次导数求解粘性项,分析了利用该方法求解Poiseuille流模型时遇到的不稳定问题,包括数值误差引起的不稳定问题和边界粒子场变量更新方式引起... 在回顾了SPH无滑移边界条件施加方法的基础上,针对Ellero等人提出的无滑移边界处理方法,结合两次导数求解粘性项,分析了利用该方法求解Poiseuille流模型时遇到的不稳定问题,包括数值误差引起的不稳定问题和边界粒子场变量更新方式引起的不稳定问题,提出了相应的解决方案并对其方法进行了一定的改进,获得了更加精确的计算结果。最后尝试了一种与改进边界处理方法等效的方法,并利用Poiseuille流模型进行了验证。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学方法(SPH) 滑移边界条件 不稳定性 数值误差 等效方法
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物面引射对滑移边界条件的影响
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作者 赵静野 沈青 唐锦荣 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期268-275,共8页
讨论壁面有引射的滑移边界条件的提法.利用ChapmanEnskog速度分布函数,通过分析Knudsen层外缘和壁面处的质量、动量和能量等通量守恒,得到了有壁面引射的多组元气体有催化反应的壁面滑移边界条件方程组.利用... 讨论壁面有引射的滑移边界条件的提法.利用ChapmanEnskog速度分布函数,通过分析Knudsen层外缘和壁面处的质量、动量和能量等通量守恒,得到了有壁面引射的多组元气体有催化反应的壁面滑移边界条件方程组.利用粘性激波层方程和所得的边界条件对钝头体绕流驻点区的流场进行了计算。 展开更多
关键词 滑移边界条件 壁面引射 稀薄气体动力学
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不同气体模型与滑移边界模型下升力体摩阻热流预测
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作者 严攀 李沁 +3 位作者 黄潇 郭晓明 翁谊辉 尤延铖 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1277-1291,共15页
针对高超声速升力体外形的摩阻、热流预测问题,采用所发展的三阶精度本质无波动格式,研究了不同气体模型(完全气体、平衡气体)、滑移边界模型(M-S、Le)和来流条件(高度、马赫数和壁面温度)对摩阻、热流等预测的影响。研究采用不同滑移... 针对高超声速升力体外形的摩阻、热流预测问题,采用所发展的三阶精度本质无波动格式,研究了不同气体模型(完全气体、平衡气体)、滑移边界模型(M-S、Le)和来流条件(高度、马赫数和壁面温度)对摩阻、热流等预测的影响。研究采用不同滑移边界模型和气体模型,对双马赫反射问题及典型高超声速绕流问题绕流进行了数值模拟与分析。结果表明:高保真气体模型、滑移边界模型和高精度计算格式能够使高超声速问题计算具有更好的精度。在此基础上,开展了不同高度、马赫数和壁温的高超声速升力体绕流数值模拟与分析,综合分析了滑移边界模型和气体模型对摩阻、热流等预测的影响。结果表明:不同气体模型之间的结果存在较大差异,平衡气体模型预示的边界层温度更低、边界层厚度更小、壁面热流更大、摩阻系数与总阻力系数稍大,二者差异随高度增加而增大;完全气体模型下,不同滑移边界模型总阻力系数、压心位置和热流分布均存在差异且随高度增加差异有所增大;采用平衡气体模型时,不同滑移模型之间预测结果相近。 展开更多
关键词 高超声速 升力体 滑移边界条件 平衡气体 热流 摩阻
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温度边界条件对微喷管性能的影响 被引量:5
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作者 张先锋 刘明侯 +2 位作者 李蕾 汪东 陈义良 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期394-399,共6页
采用滑移边界条件的连续介质模型对喷管的二维流场进行数值模拟,分析了不同进口温度及壁面换热条件对喷管性能的影响.研究结果表明随着进口温度的增加,推力、推力效率以及比冲效率减小,而比冲不断增大,喷管的最优扩张角也随进口温度升... 采用滑移边界条件的连续介质模型对喷管的二维流场进行数值模拟,分析了不同进口温度及壁面换热条件对喷管性能的影响.研究结果表明随着进口温度的增加,推力、推力效率以及比冲效率减小,而比冲不断增大,喷管的最优扩张角也随进口温度升高稍微增大;在给定进口压力和温度下,绝热壁面的推力效率最小,壁面温度越低,推力效率越大. 展开更多
关键词 微喷管 滑移边界条件 推力效率 比冲效率
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微极流体蠕动泵经由滑移边界管道输送的Stokes流动
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作者 D·特里帕蒂 M·K·乔伯 +1 位作者 P·K·古泊塔 吴承平 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第12期1481-1493,共13页
计及管道边界条件滑移的影响,研究微极流体蠕动泵,经由圆柱形管道输运的Stokes流动.壁面运动的控制方程为正弦波方程.使用润滑理论,得到了轴向速度、微转动向量、流函数、压力梯度、摩擦力和机械效率的解析数值解.用图形表示出构成参数... 计及管道边界条件滑移的影响,研究微极流体蠕动泵,经由圆柱形管道输运的Stokes流动.壁面运动的控制方程为正弦波方程.使用润滑理论,得到了轴向速度、微转动向量、流函数、压力梯度、摩擦力和机械效率的解析数值解.用图形表示出构成参数,如像耦合参数、微极参数和表征蠕流泵特性的滑移参数、摩擦力和俘获现象的影响.数值计算表明,当耦合参数较大时,需要蠕动泵的压力更大,而微极参数和滑移参数正相反.俘获团块的大小随耦合参数和微极参数的减小而缩小,而随滑移参数的增大而缩小. 展开更多
关键词 STOKES流动 微极流体 滑移边界条件 蠕动泵 机械效率 俘获
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动能BGK算法在近连续流模拟中的应用 被引量:6
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作者 毛枚良 徐昆 邓小刚 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期317-321,共5页
首先比较详细地介绍了动能BGK算法的基本思想,然后应用该算法,数值模拟了克努森数(Knudsen number)为0.0001~1.56,马赫数为1.96绕圆柱的二维粘性流动,研究了滑移边界条件和无滑移边界条件对圆柱阻力的影响,通过与实验结果[5]进行比较,... 首先比较详细地介绍了动能BGK算法的基本思想,然后应用该算法,数值模拟了克努森数(Knudsen number)为0.0001~1.56,马赫数为1.96绕圆柱的二维粘性流动,研究了滑移边界条件和无滑移边界条件对圆柱阻力的影响,通过与实验结果[5]进行比较,验证了文献[1]关于由连续流到自由分子流的这种流动模型的划分.计算结果表明:采用滑移边界条件,直到克努森数为0.3,计算得到的阻力与实验都符合得很好.因此,采用BGK算法加滑移边界条件,能够模拟由连续流到近连续区的流动. 展开更多
关键词 BGK算法 粘性流动 滑移边界条件 近连续流动
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磁流变液在平行圆盘间的挤压流动分析 被引量:3
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作者 路国平 邓国红 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2011年第12期55-59,共5页
基于N-S方程和质量守恒原理,充分考虑边界滑移条件以及磁流变液的幂率特性,改进了已有的双黏度模型,建立了磁流变液在圆盘间流动的新的挤压模型,确定了流场的速度分布特点,得到了径向速度和压力梯度的分布式以及挤压力的表达式。对滑移... 基于N-S方程和质量守恒原理,充分考虑边界滑移条件以及磁流变液的幂率特性,改进了已有的双黏度模型,建立了磁流变液在圆盘间流动的新的挤压模型,确定了流场的速度分布特点,得到了径向速度和压力梯度的分布式以及挤压力的表达式。对滑移系数和幂率指数对流场和挤压力的影响进行了分析,为磁流变液在基于挤压工作模式的工程应用提供理论依据。 展开更多
关键词 挤压模型 边界滑移条件 幂率指数 挤压力
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Peristalsis of nanofluid through curved channel with Hall and Ohmic heating effects 被引量:2
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作者 T.HAYAT B.AHMED +1 位作者 F.M.ABBASI A.ALSAEDI 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第9期2543-2553,共11页
Nanofluids have attracted many scientists due to their remarkable thermophysical properties.Small percentage of nanoparticles when added to conventional fluid significantly enhances the heat transfer features.Sustaina... Nanofluids have attracted many scientists due to their remarkable thermophysical properties.Small percentage of nanoparticles when added to conventional fluid significantly enhances the heat transfer features.Sustainability and efficiency of nanomaterials have key role in the advancement of nanotechnology.This article analyzes the Hall,Ohmic heating and velocity slip effects on the peristalsis of nanofluid.Convective boundary conditions and heat generation/absorption are considered to facilitate the heat transfer characteristics.Governing equations for the peristaltic flow through a curved channel are derived in curvilinear coordinates.The equations are numerically solved under the assumption of long wavelength and small Reynold number.It has been observed that nanofluid enhances the heat transfer rate and reduces the fluid temperature.Hartman number and Hall parameter show reverse behavior in fluid motion and heat transfer characteristics.In the presence of velocity slip,the pressure gradient rapidly decreases and dominant effect is seen in narrow portion of channel. 展开更多
关键词 PERISTALSIS NANOFLUID Hall and Ohmic heating effects convective boundary condition velocity slip effects
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