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一种改进诱导因子计算方法的叶素动量理论体积力模型
1
作者
王明哲
王建华
万德成
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期1-9,共9页
叶素动量理论体积力模型作为能够替代真实螺旋桨的一种体积力形式,在模拟螺旋桨以及船桨相互作用问题中具有较大的应用潜力。为了处理基于理想流体假设的传统叶素动量理论在与粘性求解器耦合过程中不能在较大工况范围内准确代表真实螺...
叶素动量理论体积力模型作为能够替代真实螺旋桨的一种体积力形式,在模拟螺旋桨以及船桨相互作用问题中具有较大的应用潜力。为了处理基于理想流体假设的传统叶素动量理论在与粘性求解器耦合过程中不能在较大工况范围内准确代表真实螺旋桨模型的问题,本文提出一种基于真实螺旋桨诱导因子分布的改进方法,并进行KP505螺旋桨体积力模型在J=0.4~0.8五种进速条件下的敞水试验模拟。本文将敞水性能、桨载荷分布与诱导速度场的体积力模拟结果与真实螺旋桨模型进行了对比,结果表明改进后的体积力模型预报敞水性能误差在各进速下最大值为1.05%,且体积力模型诱导速度场可以反映真实螺旋桨尾流的动量输运。
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关键词
诱导因子
叶素动量理论
体积力模型
敞水试验
数值模拟
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职称材料
基于重叠网格的桥墩防撞浮箱流场特性数值研究
被引量：
2
2
作者
冀楠
杨光
+2 位作者
舒麟棹
钱志鹏
万德成
《重庆交通大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期26-35,77,共11页
为了揭示桥墩加装防撞浮箱后的水动力性能及流场特性,基于重叠网格方法,以典型的圆形自浮式浮箱-桥墩系统为例,采用雷诺应力(RSM)湍流模型,利用VOF方法捕捉自由液面,同时考虑浮箱升沉位移,建立了三维数值计算模型。通过与实验数据对比,...
为了揭示桥墩加装防撞浮箱后的水动力性能及流场特性,基于重叠网格方法,以典型的圆形自浮式浮箱-桥墩系统为例,采用雷诺应力(RSM)湍流模型,利用VOF方法捕捉自由液面,同时考虑浮箱升沉位移,建立了三维数值计算模型。通过与实验数据对比,验证了数值仿真方法的合理性和结果精确度;以重叠网格技术实现浮箱的升沉垂荡运动,研究了水流流速和水深变化对防撞浮箱的升沉垂荡、动力响应和流场特性的影响。研究结果表明:水流流速主要影响防撞浮箱的升沉位移值,而水深主要影响防撞浮箱的垂荡历程;防撞浮箱在3个方向上的力系数基本都是随水深的增加而下降,但较低流速时,力系数随水深的增加下降趋势较为平缓,纵向力系数随水深的增加先略微上升后再下降;防撞浮箱的垂荡与垂向力有关,较低流速下浮箱垂向力的变化周期随水深的增加而增大,较高流速下,防撞浮箱产生强烈的垂荡,周期变化规律完全消失。
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关键词
桥梁工程
船舶工程
防撞浮箱
桥墩绕流
重叠网格
马蹄涡
垂荡
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职称材料
MPS-DEM方法数值模拟超长管道固液混输流动
3
作者
李仁祥
赵伟文
万德成
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期395-402,共8页
近些年来,深海矿产开发成为热点,其中涉及的固液混输问题逐渐引起学者的关注.如矿粒在海床上的输运,涉及水平管道的输运问题;矿粒从海床输运到海上浮式建筑物,涉及垂直管道的输运问题;矿粒在不同倾角管道内的输运,涉及倾斜管道的输运问...
近些年来,深海矿产开发成为热点,其中涉及的固液混输问题逐渐引起学者的关注.如矿粒在海床上的输运,涉及水平管道的输运问题;矿粒从海床输运到海上浮式建筑物,涉及垂直管道的输运问题;矿粒在不同倾角管道内的输运,涉及倾斜管道的输运问题.对于该类问题,由于流体和固体之间的物理差异较大,对于固液两相往往采用不同的数值处理方法.本文使用MPS-DEM耦合方法模拟管道内的固液混输运动.用MPS方法模拟管道内流体的运动,用DEM方法追踪管道内颗粒的运动.在管道的进出口使用周期性边界条件,将多段管道之间进行拼接,从而实现了对超长管道内高雷诺数的颗粒输运现象的模拟.最后,分析管道颗粒和流场的速度及粒子分布等信息,分析流动特征.得到的结果会为超长管道内固液混输现象的研究提供一些借鉴意义及参考价值.
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关键词
MPS-DEM方法
固液两相流
超长管道
周期性边界条件
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职称材料
题名
一种改进诱导因子计算方法的叶素动量理论体积力模型
1
作者
王明哲
王建华
万德成
机构
上海交通大学
船海
计算
水
动力学
研究
中心
(
cmhl
)
上海交通大学
船舶海洋与建筑工程学院
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期1-9,共9页
基金
国家重点研发计划资助项目(2019YFB1704205)
国家自然科学基金资助项目(51809169)。
文摘
叶素动量理论体积力模型作为能够替代真实螺旋桨的一种体积力形式,在模拟螺旋桨以及船桨相互作用问题中具有较大的应用潜力。为了处理基于理想流体假设的传统叶素动量理论在与粘性求解器耦合过程中不能在较大工况范围内准确代表真实螺旋桨模型的问题,本文提出一种基于真实螺旋桨诱导因子分布的改进方法,并进行KP505螺旋桨体积力模型在J=0.4~0.8五种进速条件下的敞水试验模拟。本文将敞水性能、桨载荷分布与诱导速度场的体积力模拟结果与真实螺旋桨模型进行了对比,结果表明改进后的体积力模型预报敞水性能误差在各进速下最大值为1.05%,且体积力模型诱导速度场可以反映真实螺旋桨尾流的动量输运。
关键词
诱导因子
叶素动量理论
体积力模型
敞水试验
数值模拟
Keywords
inducing factor
BEMT
body-force model
open-water test
numerical simulation
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于重叠网格的桥墩防撞浮箱流场特性数值研究
被引量：
2
2
作者
冀楠
杨光
舒麟棹
钱志鹏
万德成
机构
重庆
交通大学
航运与船舶工程学院
上海交通大学
船海
计算
水
动力学
研究
中心
(
cmhl
)
出处
《重庆交通大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期26-35,77,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB1600400)
2021年度重庆市研究生科研创新项目(2021S0044)。
文摘
为了揭示桥墩加装防撞浮箱后的水动力性能及流场特性,基于重叠网格方法,以典型的圆形自浮式浮箱-桥墩系统为例,采用雷诺应力(RSM)湍流模型,利用VOF方法捕捉自由液面,同时考虑浮箱升沉位移,建立了三维数值计算模型。通过与实验数据对比,验证了数值仿真方法的合理性和结果精确度;以重叠网格技术实现浮箱的升沉垂荡运动,研究了水流流速和水深变化对防撞浮箱的升沉垂荡、动力响应和流场特性的影响。研究结果表明:水流流速主要影响防撞浮箱的升沉位移值,而水深主要影响防撞浮箱的垂荡历程;防撞浮箱在3个方向上的力系数基本都是随水深的增加而下降,但较低流速时,力系数随水深的增加下降趋势较为平缓,纵向力系数随水深的增加先略微上升后再下降;防撞浮箱的垂荡与垂向力有关,较低流速下浮箱垂向力的变化周期随水深的增加而增大,较高流速下,防撞浮箱产生强烈的垂荡,周期变化规律完全消失。
关键词
桥梁工程
船舶工程
防撞浮箱
桥墩绕流
重叠网格
马蹄涡
垂荡
Keywords
bridge engineering
ship engineering
anti-collision pontoon
flow around bridge pier
overset grid
horseshoe vortex
heave
分类号
U443.26 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
MPS-DEM方法数值模拟超长管道固液混输流动
3
作者
李仁祥
赵伟文
万德成
机构
上海交通大学
船海
计算
水
动力学
研究
中心
(
cmhl
)船舶海洋与建筑工程学院
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期395-402,共8页
基金
国家自然科学基金(52131102,51879159)
国家重点研发计划(2019YFB1704200)资助项目.
文摘
近些年来,深海矿产开发成为热点,其中涉及的固液混输问题逐渐引起学者的关注.如矿粒在海床上的输运,涉及水平管道的输运问题;矿粒从海床输运到海上浮式建筑物,涉及垂直管道的输运问题;矿粒在不同倾角管道内的输运,涉及倾斜管道的输运问题.对于该类问题,由于流体和固体之间的物理差异较大,对于固液两相往往采用不同的数值处理方法.本文使用MPS-DEM耦合方法模拟管道内的固液混输运动.用MPS方法模拟管道内流体的运动,用DEM方法追踪管道内颗粒的运动.在管道的进出口使用周期性边界条件,将多段管道之间进行拼接,从而实现了对超长管道内高雷诺数的颗粒输运现象的模拟.最后,分析管道颗粒和流场的速度及粒子分布等信息,分析流动特征.得到的结果会为超长管道内固液混输现象的研究提供一些借鉴意义及参考价值.
关键词
MPS-DEM方法
固液两相流
超长管道
周期性边界条件
Keywords
MPS-DEM method
solid-liquid two-phase flow
ultra-long pipeline
periodic boundary condition
分类号
O359.1 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种改进诱导因子计算方法的叶素动量理论体积力模型
王明哲
王建华
万德成
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于重叠网格的桥墩防撞浮箱流场特性数值研究
冀楠
杨光
舒麟棹
钱志鹏
万德成
《重庆交通大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
MPS-DEM方法数值模拟超长管道固液混输流动
李仁祥
赵伟文
万德成
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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