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基于CEL方法的带结构物溃坝流数值模拟
被引量:
2
1
作者
马洪玉
李敬军
+2 位作者
朱凯斌
赵艺颖
杨正权
《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》
北大核心
2024年第2期159-168,共10页
随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行...
随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行。本文针对带有结构物的溃坝流动问题现象,采用CEL方法(Coupled Eulerian-Lagrangian analysis,耦合欧拉-拉格朗日方法),对于溃坝流的发展、演化进行了数值模拟。研究结果表明,模拟结果中溃坝流自由表面及流体尖端时程变化与文献试验结果拟合较好,CEL方法可应用在溃坝流现象的模拟,并且具有较好的准确性和精度。结构物材料性能、高度及与结构物与溃坝流间的位置,均会影响溃坝流的运动状态以及结构物的受力变形状态,在不考虑结构物破坏的情况下,提高结构物弹性模量,增加结构物高度,以及减小结构物与溃坝流间的距离均可提高结构物对于溃坝流的阻挡作用。
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关键词
溃坝流
计算
流体力学
耦合
欧拉
-
拉格朗日
方法
数值
模拟
流固
耦合
在线阅读
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职称材料
地外天体起飞过程真空羽流导流力热效应研究
被引量:
5
2
作者
贺卫东
党海燕
+2 位作者
许明艳
马艳丽
赵辉
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期1151-1156,共6页
为研究地外天体起飞真空羽流对探测器分离产生的力热扰动,使用计算流体力学-直接模拟蒙特卡洛(CFD-DSMC)耦合计算模型对锥面导流的真空羽流场进行了计算。采用组分输运模型计算三维连续流场,并获取当地的克努森数作为判断连续流和离散...
为研究地外天体起飞真空羽流对探测器分离产生的力热扰动,使用计算流体力学-直接模拟蒙特卡洛(CFD-DSMC)耦合计算模型对锥面导流的真空羽流场进行了计算。采用组分输运模型计算三维连续流场,并获取当地的克努森数作为判断连续流和离散流的依据。使用基于分子动力学的直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC)计算离散流场,采用可变软球(VSS)碰撞模型和Larsen and Borgnakke传能模型计算离散流分子间的能量传递,将计算结果与试验进行了对比,验证了计算方法的可靠性。研究结果表明,A器受到的侧向干扰力矩为62N·m,底部受到的最大压力为100Pa,最大热流密度为100k W/m2;B器受到的侧向干扰力矩为558 N·m,表面最大压力为8k Pa,最大热流密度为600k W/m2,喷口与导流装置顶面距离为400mm时,激波已移出喷管内部。
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关键词
计算流体力学-直接模拟蒙特卡洛耦合方法
真空羽流
地外天体起飞
力热效应
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职称材料
题名
基于CEL方法的带结构物溃坝流数值模拟
被引量:
2
1
作者
马洪玉
李敬军
朱凯斌
赵艺颖
杨正权
机构
新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司
流域水循环模拟与调控国家重点试验室中国水利水电科学研究院
出处
《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》
北大核心
2024年第2期159-168,共10页
基金
国家重点研发计划课题(2017YFC0404902)
国家自然科学基金项目(51509272)
+2 种基金
中国水科院基本科研业务费专项项目(GEO145B052021)
中国水科院科技成果转化基金专项(GE121003A0032022)
流域水循环模拟与调控国家重点实验室自主研究课题(SKL2022ZD05)。
文摘
随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行。本文针对带有结构物的溃坝流动问题现象,采用CEL方法(Coupled Eulerian-Lagrangian analysis,耦合欧拉-拉格朗日方法),对于溃坝流的发展、演化进行了数值模拟。研究结果表明,模拟结果中溃坝流自由表面及流体尖端时程变化与文献试验结果拟合较好,CEL方法可应用在溃坝流现象的模拟,并且具有较好的准确性和精度。结构物材料性能、高度及与结构物与溃坝流间的位置,均会影响溃坝流的运动状态以及结构物的受力变形状态,在不考虑结构物破坏的情况下,提高结构物弹性模量,增加结构物高度,以及减小结构物与溃坝流间的距离均可提高结构物对于溃坝流的阻挡作用。
关键词
溃坝流
计算
流体力学
耦合
欧拉
-
拉格朗日
方法
数值
模拟
流固
耦合
Keywords
dam
-
break flow
computational fluid dynamics
coupled eulerian lagrangian analysis
numerical simulation
fluid
-
structure interaction
分类号
O368 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
地外天体起飞过程真空羽流导流力热效应研究
被引量:
5
2
作者
贺卫东
党海燕
许明艳
马艳丽
赵辉
机构
北京理工大学宇航学院
北京特种机械研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期1151-1156,共6页
文摘
为研究地外天体起飞真空羽流对探测器分离产生的力热扰动,使用计算流体力学-直接模拟蒙特卡洛(CFD-DSMC)耦合计算模型对锥面导流的真空羽流场进行了计算。采用组分输运模型计算三维连续流场,并获取当地的克努森数作为判断连续流和离散流的依据。使用基于分子动力学的直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC)计算离散流场,采用可变软球(VSS)碰撞模型和Larsen and Borgnakke传能模型计算离散流分子间的能量传递,将计算结果与试验进行了对比,验证了计算方法的可靠性。研究结果表明,A器受到的侧向干扰力矩为62N·m,底部受到的最大压力为100Pa,最大热流密度为100k W/m2;B器受到的侧向干扰力矩为558 N·m,表面最大压力为8k Pa,最大热流密度为600k W/m2,喷口与导流装置顶面距离为400mm时,激波已移出喷管内部。
关键词
计算流体力学-直接模拟蒙特卡洛耦合方法
真空羽流
地外天体起飞
力热效应
Keywords
CFD
-
DSMC coupled method
Vacuum exhaust plume
Celestial probe takeoff
Impact and thermal effect
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于CEL方法的带结构物溃坝流数值模拟
马洪玉
李敬军
朱凯斌
赵艺颖
杨正权
《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》
北大核心
2024
2
在线阅读
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职称材料
2
地外天体起飞过程真空羽流导流力热效应研究
贺卫东
党海燕
许明艳
马艳丽
赵辉
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
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职称材料
已选择
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