基于VOF法的近自由面水下爆炸气泡运动数值模拟
本文选题:投影算法 + SOLA算法 ; 参考:《北京理工大学学报》2016年02期
【摘要】:对于近水面水下爆炸气泡的运动特性,在结合SOLA算法差分格式,利用投影算法对气泡的控制方程进行数值求解的基础上,基于VOF法进行了数值模拟,并利用MSC.DYTRAN软件进行仿真分析,通过对两者的分析结果对比研究.结果表明,基于结合SOLA算法差分格式的投影算法,利用VOF法可对水下爆炸气泡各时刻的运动界面进行较精确的捕捉和重构,从而实现精确追踪水下爆炸气泡脉动全物理过程的运动界面.同时,也研究了距离参数对气泡坍塌、射流及环状气泡的影响,掌握了距离参数对近水面水下爆炸气泡运动特性的影响.
[Abstract]:For the motion characteristics of underwater explosion bubble near the water surface, the numerical simulation is carried out based on the VOF method, combining with the difference scheme of SOLA algorithm and using the projection algorithm to solve the control equation of the bubble numerically.MSC.DYTRAN software is used to simulate and analyze, and the results are compared with each other.The results show that, based on the projection algorithm combined with the difference scheme of SOLA algorithm, the moving interface of underwater explosion bubble can be captured and reconstructed accurately by using VOF method.Thus, the movement interface of the whole physical process of bubble pulsation in underwater explosion can be accurately tracked.At the same time, the effects of distance parameters on bubble collapse, jet flow and annular bubble are studied, and the effects of distance parameters on bubble motion characteristics of near-surface underwater explosion are also studied.
【作者单位】: 广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室;北京理工大学宇航学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51209042,11272057)
【分类号】:O35;O241
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 邹志利,邱大洪,王永学;VOF方法模拟波浪槽中二维非线性波[J];水动力学研究与进展(A辑);1996年01期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 端木玉;朱仁庆;;流体体积方程的求解方法[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2007年02期
2 朱仁庆,吴有生,彭兴宁,沈进威;船舶液体晃荡动力学的研究方法及进展[J];华东船舶工业学院学报;1999年01期
3 王鹏;孙大鹏;吴浩;;海堤上波浪爬高与越浪计算分析[J];海洋工程;2011年04期
4 李志军;Hollebone Bruce;;关于用能量同化波浪作用下溢油乳化的研究思想和思考[J];海洋环境科学;2009年06期
5 李大鸣;陈海舟;张建伟;徐亚男;;基于SPH法的二维矩形液舱晃荡研究[J];计算力学学报;2010年02期
6 明平剑;段文洋;;液舱横荡非结构网格高阶格式数值模拟[J];计算物理;2011年04期
7 程友良;薛伟朋;郭飞;党岳;;椭圆余弦内波及其对墩柱作用数值模拟[J];海洋工程;2013年01期
8 黄鹏飞;张凯;宋呈文;付深尧;;基于OpenFOAM的数值波浪水槽的建立与验证[J];舰船电子工程;2015年06期
9 王云莉;向美焘;孙国栋;;黏性数值波浪水池研究与应用[J];水科学与工程技术;2015年04期
10 贺五洲,苑明顺;Stokes波的数值生成[J];清华大学学报(自然科学版);1999年11期
相关会议论文 前4条
1 詹杰民;董志;;黏性数值波浪水槽的多孔介质消波方法[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
2 程友良;郭飞;党岳;;椭圆余弦内波与多个墩柱的作用[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
3 孙金丽;张慧池;汤小霞;;波浪作用下锚泊系统动力响应的数值模拟[A];2007年度海洋工程学术会议论文集[C];2007年
4 陈学彬;陈志涯;詹杰民;;波浪与潜堤和水面浮体作用的数值模拟[A];第二十五届全国水动力学研讨会暨第十二届全国水动力学学术会议文集(下册)[C];2013年
相关博士学位论文 前10条
1 周援衡;波浪与抛石防波堤相互作用及其砂质海床动力响应分析[D];中南大学;2011年
2 郭晓宇;数值波浪水槽及其应用研究[D];上海交通大学;2011年
3 黄筱云;空间自适应的水波数值模型研究[D];天津大学;2012年
4 封星;围油栏拦油数值实验平台及拦油失效研究[D];大连海事大学;2011年
5 房卓;梳式防波堤的水动力学特性研究[D];大连理工大学;2011年
6 丁攀;基于流/固介质弹性波场数值建模的波浪与海洋工程结构件作用的力学特性研究[D];浙江大学;2012年
7 洪方文;自由面附近运动物体流场的数值与试验研究[D];中国船舶科学研究中心;2001年
8 朱仁庆;液体晃荡及其与结构的相互作用[D];中国船舶科学研究中心;2002年
9 王大国;港口非线性波浪耦合计算模型[D];大连理工大学;2005年
10 宁德志;快速多极子边界元方法在完全非线性水波问题中的应用[D];大连理工大学;2006年
相关硕士学位论文 前10条
1 李汪讳;水下爆炸兴波及其对结构物作用的数值模拟[D];大连理工大学;2010年
2 林子;利用脉冲响应函数法计算物体上不规则波浪力[D];大连理工大学;2011年
3 舒开连;高阶边界元法在船兴波问题中的应用[D];大连理工大学;2011年
4 高建辉;基于API规范的LNG船液舱泵塔结构强度评估方法研究[D];上海交通大学;2011年
5 廖瑾;不同深水桥梁基础型式的波浪响应分析[D];北京工业大学;2011年
6 陈友声;浮式结构物的仿真与水动力参数识别方法研究[D];昆明理工大学;2010年
7 谭瑾;绕回转体厚边界层的理论分析计算[D];华中科技大学;2004年
8 苏利红;潮汐水流宽度平均的垂向二维数值模拟研究[D];太原理工大学;2005年
9 陈智杰;波浪与可渗潜堤的相互作用数值模拟[D];长沙理工大学;2005年
10 肖辉;波浪在缓坡上的变形及破碎 [D];大连理工大学;2006年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 王永学,T.C.Su;圆柱容器液体晃动问题的数值计算[J];空气动力学学报;1991年01期
2 王永学;无反射造波数值波浪水槽[J];水动力学研究与进展(A辑);1994年02期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张阿漫;姚熊亮;;水下爆炸气泡与海底相互作用研究[J];振动与冲击;2008年03期
2 方斌;朱锡;陈细弟;张振华;;水平刚性面下方水下爆炸气泡垂向运动的理论研究[J];爆炸与冲击;2006年04期
3 方斌;朱锡;张振华;;垂直刚性面边界条件下水下爆炸气泡运动的理论研究[J];海军工程大学学报;2007年02期
4 李海涛;朱锡;张振华;牟金磊;;弹塑性边界下水下爆炸气泡动态特性的数值仿真研究[J];系统仿真学报;2009年14期
5 牟金磊;朱锡;张振华;王恒;;近自由面水下爆炸气泡相似问题的仿真研究[J];系统仿真学报;2009年17期
6 陈学兵;李玉节;;圆柱壳在水下爆炸气泡作用下的动态塑性响应研究[J];船舶力学;2010年08期
7 黄超;汪斌;刘仓理;张阿漫;姚熊亮;;非球形水下爆炸气泡坍塌机制[J];高压物理学报;2012年05期
8 朱锡;牟金磊;洪江波;黄晓明;李海涛;;水下爆炸气泡脉动特性的试验研究[J];哈尔滨工程大学学报;2007年04期
9 张阿漫;姚熊亮;;近边界三维水下爆炸气泡动态特性研究[J];爆炸与冲击;2008年02期
10 张阿漫;曾令玉;王诗平;杨树涛;姚熊亮;闻雪友;;水下爆炸气泡融合动态特性研究[J];应用数学和力学;2010年02期
相关会议论文 前9条
1 牟金磊;朱锡;张振华;;近自由面水下爆炸气泡现象相似问题研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
2 曹乐;张亚军;张竹鹤;徐胜利;;水下爆炸气泡膨胀及冲击波和气泡群相互作用的数值模拟[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
3 黄超;朱枫;汪斌;张远平;张阿漫;;非球形水下爆炸气泡动态特性的数值模拟[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 牟金磊;朱锡;黄晓明;张振华;;水下爆炸气泡载荷在舰船局部结构塑性变形中的作用[A];2009年船舶结构力学学术会议暨中国船舶学术界进入ISSC30周年纪念会论文集[C];2009年
5 韩蕊;李帅;张阿漫;;水下爆炸气泡相互作用实验研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
6 张颖;周刚;王占江;赵生伟;;水下爆炸气泡载荷研究[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
7 李健;林贤坤;黄红生;;近刚性壁面水下爆炸气泡运动特性的数值计算研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
8 林贤坤;李健;;基于VOF与界面重构方法的水下爆炸气泡运动数值计算研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
9 王诗平;朱枫;吴超;张阿漫;;爆炸气泡与舰船相互作用的相似性方法研究[A];2012年中国造船工程学会优秀学术论文集[C];2013年
相关博士学位论文 前1条
1 张阿漫;水下爆炸气泡三维动态特性研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
相关硕士学位论文 前2条
1 何亮;水下爆炸气泡及附近结构损伤机理的数值研究[D];大连理工大学;2008年
2 孙龙泉;水下爆炸气泡动力学特性及附近结构响应数值研究[D];大连理工大学;2008年
,本文编号:1743882
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/1743882.html