基于PISO算法的非结构化网格VOF算法 被引量：12

1

作者 李国杰 黄萌 陈斌 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期476-479,共4页

本文发展了一种基于PISO算法的非结构网格VOF算法。该方法采用有限容积法离散动量方程,速度与压力的耦合采用PISO算法求解,通过动量插值方法来消除不合理的压力场。采用基于非结构化网格的PLIC-VOF算法实现两相流体界面重构,考虑了不同... 本文发展了一种基于PISO算法的非结构网格VOF算法。该方法采用有限容积法离散动量方程,速度与压力的耦合采用PISO算法求解,通过动量插值方法来消除不合理的压力场。采用基于非结构化网格的PLIC-VOF算法实现两相流体界面重构,考虑了不同相间的表面张力。使用本文算法模拟了椭圆液体在自身表面张力作用下的变形过程,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 非结构化网格 PISO算法 vof算法 表面张力

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基于VOF法的近自由面水下爆炸气泡运动数值模拟 被引量：6

2

作者 李健 黄红生 +2 位作者 林贤坤 荣吉利 项大林 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期122-127,共6页

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... 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. 展开更多

关键词 投影算法 SOLA算法 气泡 vof法 水下爆炸 界面追踪

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界面捕捉中耦合Level-set与VOF算法 被引量：5

3

作者 杨强 周进 +1 位作者 吴海燕 孙明波 《航空计算技术》 2012年第4期14-19,共6页

针对传统的level-set方法在处理界面问题时守恒性差的缺点,提出了一种耦合level-set方法和VOF方法的算法(CLSVOF)。不仅保持了level-set界面光滑性好的特点,还结合了VOF高守恒性的优点。Level-set方程的求解采用五阶WENO格式,而VOF的体... 针对传统的level-set方法在处理界面问题时守恒性差的缺点,提出了一种耦合level-set方法和VOF方法的算法(CLSVOF)。不仅保持了level-set界面光滑性好的特点,还结合了VOF高守恒性的优点。Level-set方程的求解采用五阶WENO格式,而VOF的体积分数输运方程采用Gueyffier的界面重构方法求解。三维数值计算结果表明这种耦合算法对level-set的守恒性有明显的改善。 展开更多

关键词 界面捕捉 耦合算法 LEVEL-SET vof

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一种任意多面体网格的三维VOF界面重构算法

4

作者 范山 王弈然 +1 位作者 凌空 朱虎 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期6-10,共5页

针对任意多面体网格的三维流体体积方法(VOF)提出了一种界面重构算法。算法引入了一种新的多面体数据结构,在此基础上提出了一种针对任意凸多面体的切割算法。本文利用牛顿迭代法同时结合多面体几何特性,实现了任意三维网格中的VOF界面... 针对任意多面体网格的三维流体体积方法(VOF)提出了一种界面重构算法。算法引入了一种新的多面体数据结构,在此基础上提出了一种针对任意凸多面体的切割算法。本文利用牛顿迭代法同时结合多面体几何特性,实现了任意三维网格中的VOF界面重构。数值计算实验表明,算法能适用于不同类型的多面体,并具有较高的收敛效率。最终算法在非结构化网格中成功实现了球形界面的VOF界面重构。 展开更多

关键词 流体体积方法(vof) 牛顿迭代法 多面体切割运算 任意多面体网格

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液态金属充型过程三维流动场数值模拟 被引量：4

5

作者 刘晶峰 李洪友 江开勇 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第5期481-484,共4页

基于有限差分法建立液态金属充型过程流动计算的数学模型,使用SOLA-VOF数值模拟技术开发液态金属充型过程三维流动场数值模拟分析软件.然后,利用该软件计算标准实验铸件充型过程的三维流动场,结果与经典算例近似,表明该软件关于流场的... 基于有限差分法建立液态金属充型过程流动计算的数学模型,使用SOLA-VOF数值模拟技术开发液态金属充型过程三维流动场数值模拟分析软件.然后,利用该软件计算标准实验铸件充型过程的三维流动场,结果与经典算例近似,表明该软件关于流场的计算精度较高. 展开更多

关键词 充型 流动场 有限差分法 SOLA-vof算法 数值模拟

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绕船体自由表面流的数值模拟(英文) 被引量：24

6

作者 高秋新 《船舶力学》 EI 2002年第3期1-13,共13页

本文采用RANS方程和VOF算法数值模拟了系列60粘性自由面流动 ,比较了幂指数律、二阶迎风、QUICK格式对计算结果的影响 ,详细给出了波形、阻力、伴流等的计算结果。与试验及其它计算结果比较显示本文的计算方法具有较好的计算精度 ,可用... 本文采用RANS方程和VOF算法数值模拟了系列60粘性自由面流动 ,比较了幂指数律、二阶迎风、QUICK格式对计算结果的影响 ,详细给出了波形、阻力、伴流等的计算结果。与试验及其它计算结果比较显示本文的计算方法具有较好的计算精度 ,可用于船型性能分析和优化。 展开更多

关键词 自由表面流 RANSE方程 数值模拟 vof算法 船舶 幂指数律 计算 船体

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竖直通道内降膜流动数值模拟研究 被引量：2

7

作者 万智华 厉彦忠 陈宏振 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期80-86,共7页

降膜蒸发是一种高效的传热技术,平均液膜厚度是考察降膜蒸发传热性能的一个重要影响因素。本文基于VOF算法,建立了水和空气沿二维竖直通道降膜流动的CFD模型,模拟研究了液膜速度、工质种类、同向和逆向气流对平均液膜厚度的影响。结果表... 降膜蒸发是一种高效的传热技术,平均液膜厚度是考察降膜蒸发传热性能的一个重要影响因素。本文基于VOF算法,建立了水和空气沿二维竖直通道降膜流动的CFD模型,模拟研究了液膜速度、工质种类、同向和逆向气流对平均液膜厚度的影响。结果表明:提高液膜速度会增大平均液膜厚度;气相工质对液膜厚度影响不大,而液相工质对液膜厚度影响较大,液膜厚度随液相黏度增大而增大;同向气流对入口段和发展段的液膜厚度影响不大,稳定段液膜厚度会随着同向气流速度的增大而减小;平均液膜厚度随逆向气流速度增大而降低,当逆向气流速度达到2.5 m/s后,气流速度对液膜厚度的影响减小。 展开更多

关键词 两相流 降膜 波动 V0F算法 数值模拟

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汽车齿轮两相流动特性数值模拟与实验验证 被引量：2

8

作者 邹琳 杜明雅 +1 位作者 贾冰 徐劲力 《机械传动》 北大核心 2019年第12期103-108,共6页

针对汽车齿轮搅油两相流特性,基于PLIC-VOF算法,利用Matlab软件对三维齿轮搅油过程进行数值计算,探讨不同转速、浸油深度、油液黏度下齿轮搅油功率损失的影响规律;同时,利用Fluent软件对三维齿轮搅油数值模拟,进行了功率损失台架实验及... 针对汽车齿轮搅油两相流特性,基于PLIC-VOF算法,利用Matlab软件对三维齿轮搅油过程进行数值计算,探讨不同转速、浸油深度、油液黏度下齿轮搅油功率损失的影响规律;同时,利用Fluent软件对三维齿轮搅油数值模拟,进行了功率损失台架实验及流动结构可视化实验。研究结果表明,PLIC-VOF算法适用于计算齿轮搅油损失问题,随着齿轮转速的增加,三维流场分布紊乱程度增大。齿轮搅油功率损失随着转速、浸油深度、油液黏度的增加而增加,其中,转速影响最为显著。 展开更多

关键词 齿轮 PLIC-vof算法 搅油损失 数值计算 实验验证

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铝型材非稳态挤压有限体积法模拟关键技术研究与应用 被引量：2

9

作者 娄淑梅 赵国群 王锐 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期96-99,共4页

采用Euler网格和有限体积法(FVM),建立了铝型材非稳态挤压过程的数值模拟模型,研究了相应的关键技术。利用SIMPLE算法迭代计算得到速度场和压力场,继而计算获得等效应变速率、温度等物理场量;根据上述场量,结合铝型材热挤压的本构方程,... 采用Euler网格和有限体积法(FVM),建立了铝型材非稳态挤压过程的数值模拟模型,研究了相应的关键技术。利用SIMPLE算法迭代计算得到速度场和压力场,继而计算获得等效应变速率、温度等物理场量;根据上述场量,结合铝型材热挤压的本构方程,进行动力粘度的迭代与刷新;利用VOF(volumeoffluid)方法追踪材料的流动前沿;利用“移动网格技术”解决挤压杆移动所造成的边界移动问题;利用时间步长的自动调整保证模拟的稳定性和高效性。开发了铝型材非稳态挤压有限体积法数值模拟程序,并对典型铝型材挤压过程进行了模拟,验证了所建立的铝型材非稳态挤压过程有限体积法模型及其关键技术的可行性。 展开更多

关键词 Euler网格 有限体积方法(FVM) SIMPLE算法 vof方法

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弧形胸墙结构水动力特性的数值模拟 被引量：3

10

作者 李雪艳 范庆来 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1385-1390,共6页

针对笛卡尔坐标系下的VOF(volume of fluid)方法无法精确模拟复杂边界的自由表面流动问题,以连续方程和雷诺平均方程为基本控制方程,采用k-ε湍流模型来封闭方程组,修正了基于交错网格的贴体坐标系下的SIMPLE算法来迭代求解压力-速度场... 针对笛卡尔坐标系下的VOF(volume of fluid)方法无法精确模拟复杂边界的自由表面流动问题,以连续方程和雷诺平均方程为基本控制方程,采用k-ε湍流模型来封闭方程组,修正了基于交错网格的贴体坐标系下的SIMPLE算法来迭代求解压力-速度场,修正了贴体坐标系下的界面跟踪方法,建立了基于BFC-VOF方法求解波浪对弧形胸墙结构作用的数值计算模型.对弧形胸墙结构附近的波面、流场及其所受波浪力等进行了数值模拟.研究结果表明:贴体网格模型能够精确模拟复杂边界的自由表面流动问题,模型计算的弧形胸墙迎浪面所受到的波浪力随着圆弧半径的增大而减小. 展开更多

关键词 BFC—vof算法 SIMPLE算法 弧形胸墙 波浪力

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基于FLUENT软件的闸后水跃二维数值模拟 被引量：4

11

作者 陈冲 魏文礼 严建军 《黑龙江水专学报》 2008年第4期26-29,共4页

采用标准k～ε湍流模型封闭Reynolds方程作为紊流控制方程组，用几何重构VOF法追踪自由表面，流场计算用PISO算法，对闸后水跃强紊流区流速场进行了数值模拟；将数值模拟结果与实测结果进行比较，表明它具有可行性与实用性。

关键词 标准k~ε湍流模型 vof模型 PISO算法 二维数值模拟

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板壁水膜波动流动数值研究 被引量：3

12

作者 田瑞峰 李兆俊 张庆武 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期29-32,共4页

板壁水膜流动特性是影响水膜二次携带的主要因素之一。通过数值方法对某一规格板壁表面水膜波动流动特性进行研究。在对水膜表面进行受力分析的基础上,得出了水膜自由表面的动力学边界条件,建立了板壁水膜波动流动的数学模型。连续性方... 板壁水膜流动特性是影响水膜二次携带的主要因素之一。通过数值方法对某一规格板壁表面水膜波动流动特性进行研究。在对水膜表面进行受力分析的基础上,得出了水膜自由表面的动力学边界条件,建立了板壁水膜波动流动的数学模型。连续性方程采用中心差分格式,动量方程采用迎风和中心差分混合的偏心差分格式,采用Simple算法对板壁水膜波动流动方程进行了求解,采用流体界面追踪法(VOF:Vol-ume-of-Fluid)方法对水膜自由表面进行模拟追踪。计算结果表明,水膜在板壁中部的波动比其它部位剧烈,另外也发现入口扰动频率对水膜波动的影响程度要大于扰动振幅对水膜波动的影响。 展开更多

关键词 水膜 波动特性 vof方法 数值模拟

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液体燃料横向射流雾化数值模拟研究 被引量：1

13

作者 刘晶晶 叶桃红 《工业加热》 CAS 2022年第2期53-58,63,共7页

基于混合欧拉-拉格朗日框架,采用流体体积(VOF)耦合拉格朗日算法对液气密度比为311,不同射流动量通量比q(分别为10和40)和不同气体韦伯数We_(g)(分别为33、470和800)下航空煤油(Jet A)射入横向气流中的雾化特性和流场结构进行了大涡模拟... 基于混合欧拉-拉格朗日框架,采用流体体积(VOF)耦合拉格朗日算法对液气密度比为311,不同射流动量通量比q(分别为10和40)和不同气体韦伯数We_(g)(分别为33、470和800)下航空煤油(Jet A)射入横向气流中的雾化特性和流场结构进行了大涡模拟(LES)研究。模拟结果表明:不同工况下的射流穿透深度均与经验关系式对比良好,且随射流动量通量比增加,射流穿透深度增加。通过对液滴平均直径和速度分布的分析,气体韦伯数为33的模拟结果与实验结果较为吻合,同时发现气体韦伯数较小时(We_(g)为33),液滴形成机制为多模式破碎;气体韦伯数较大时(We_(g)分别为470和800),液滴形成机制为剪切破碎。此外,在射流柱下游区域,气相流场中存在回流区结构。 展开更多

关键词 流体体积耦合拉格朗日算法 射流 横向气流 雾化 大涡模拟

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附着滴在粗糙多孔介质表面铺展渗透的数值研究 被引量：3

14

作者 邓辉良 李培超 《轻工机械》 CAS 2021年第5期53-57,共5页

为了探究附着滴在粗糙多孔介质表面的动力学行为,课题组通过ANSYS FLUENT对液滴在多孔介质上的铺展渗透进行了研究。首先用凹凸槽来代替表面粗糙度的方法,然后使用VOF模型追踪液滴形态变化,最后利用PISO算法进行数值模拟计算。定量分析... 为了探究附着滴在粗糙多孔介质表面的动力学行为,课题组通过ANSYS FLUENT对液滴在多孔介质上的铺展渗透进行了研究。首先用凹凸槽来代替表面粗糙度的方法,然后使用VOF模型追踪液滴形态变化,最后利用PISO算法进行数值模拟计算。定量分析了邦德数、平衡接触角、达西数和多孔介质表面粗糙度对液滴铺展半径和渗透深度的影响。结果表明:随着液滴邦德数的增大,液滴更易变形,铺展和渗透深度增加;随着平衡接触角的增大,液滴越难铺展和渗透,但液滴后期阶段渗透深度增加;随着达西数增大,多孔介质的渗透率增大,所以渗透深度增加,而铺展半径相对减小;随着多孔介质表面粗糙度的增大,铺展半径减小,渗透深度增大。该研究的成果有利于提高生产质量和减少环境污染。 展开更多

关键词 多孔介质 附着滴 vof模型 PISO算法 铺展半径 渗透深度

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