公共文化服务平台

再冲击载荷作用下流动混合的数值模拟被引量：4: 2009年; 基于多介质的流体体积分数VOF(volume of fluid)方法和PPM(piecewise parabolic method)方法,给出和发展了可用于多介质粘性流体动力学的数值计算方法和计算代码MVPPM(multi-viscosity-fluidpiecewise parabolic method)。为了检验和验证此计算代码,对某激波管实验——再冲击载荷作用下的流体动力学不稳定性及其导致的混合过程进行了数值模拟,计算结果与实验结果一致。同时还研究了激波反射冲击作用下流体混合区的演化情况,在反射激波和混合区相互作用的瞬间,混合区的宽度明显减小,之后又迅速增大;另外,混合增长率与初始扰动的频谱有很大关联。通过对有粘性(分子动力学粘性)和无粘性结果的对比,发现粘性对混合区的影响很小。; 王涛柏劲松李平钟敏; 关键词：流体力学

可压缩多介质粘性流体和湍流的大涡模拟被引量：4: 2010年; 在可压缩多介质粘性流体动力学高精度计算方法MVPPM(multi-viscous-fluid piecewise parabolicmethod)基础上,引入Smagorinsky和Vreman亚格子湍流模型,采用大涡数值模拟方法求解可压缩粘性流体NS(Navier-Stokes)方程,给出适用于可压缩多介质流体界面不稳定性发展演化至湍流阶段的计算方法和二维计算程序MVFT(multi-viscosity-fluid and turbulence)。在2种亚格子湍流模型下计算了LANL(Los Ala-mos National Laboratory)激波管单气柱RM不稳定性实验,分析了气柱的形状、流场速度以及涡的特征,通过与LANL实验和计算结果的比较可知,Vreman模型略优于Smagorinsky模型,MVFT方法和计算程序可用于对界面不稳定性发展演化至湍流阶段的数值模拟。; 柏劲松王涛邹立勇李平; 关键词：流体力学大涡模拟 NAVIER-STOKES方程

弱激波冲击无膜重气柱和气帘界面的实验研究被引量：9: 2010年; 研制了一个改进的激波管设备,对马赫数为1.2的弱激波冲击作用下空气中SF6气柱和气帘界面的演变过程进行了初步的实验研究。通过设计激波管实验段、烟雾发生器、气体箱、进气吸气系统和激波管尾段,控制混合气体中SF6的峰值浓度和初始气流速度,建立了稳定、可重复的无膜气柱和气帘初始界面形成技术。利用高速摄影技术,在水平面内观测了气柱和气帘的初始界面图像,沿垂直方向观测了界面RM(Richtmyer-Meshkov)不稳定性的演变过程。气柱演变图像显示了典型的对涡结构,气帘演变图像显示了早期的多蘑菇形结构和后期的相邻波长干扰效应。图像后处理表明,气柱的高度和宽度、气帘的宽度均随时间单调增加,且宽度比高度增加快得多。从二维涡量动力学方程出发,对图像中涡的演变过程进行了初步解释。; 邹立勇刘金宏谭多望黄文斌柏劲松刘仓理; 关键词：高速摄影激波管

二维会聚波在气体内传播不稳定性的数值模拟被引量：1: 2009年; 利用CE/SE(conservation element and solution element)格式研究了柱面会聚波在气体中传播时间断面的不稳定问题和波阵面的演变问题,并利用level set函数追踪了驱动气体与低压气体间断面的发展过程。得到了间断面的Rayleigh-Taylor(R-T)和Richt myer-Meshkov(R-M)不稳定性发展成典型的"尖钉"和"气泡"结构的图像,初始正弦扰动下的会聚波产生"尖角"和"尖瓣"结构。结果表明,CE/SE格式在涉及会聚波的数值计算中是可行的。; 刘金宏谭多望张旭邹立勇黄文斌; 关键词：流体力学 RAYLEIGH-TAYLOR不稳定性 CE/SE方法 LEVEL

激波管实验和果冻实验界面不稳定性数值计算被引量：5: 2009年; 运用算子分裂技术,增加二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法计算动力学粘性以及热流部分对流场的影响,将可压缩多介质流体动力学高精度欧拉计算方法MFPPM发展到适用于NS(Navier Stokes)方程的可压缩多介质粘性流体计算方法MVPPM。通过与界面不稳定性实验结果的比较,来检验计算方法的正确性,并验证计算程序的有效性。主要包括一个激波管实验和两个果冻实验,即英国AWE(Atomic Weapons Establishment)激波管实验和LLNL实验室的果冻环实验以及中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室进行的爆轰驱动下单层果冻界面不稳定性实验。研究结果表明:数值模拟结果与实验测量结果以及对应时刻的实验图象均吻合较好。; 柏劲松王涛邹立勇黄文斌李平; 关键词：激波管 NAVIER STOKES方程

以DSD理论和LS方法为基础的程序燃烧法被引量：2: 2008年; 给出了二维弯曲爆轰波后产物流场计算方法。爆轰波阵面传播规律满足Detonation Shock Dy-namics(DSD)理论并用level set(LS)方法计算,波阵面传播规律与波后流场的耦合通过程序燃烧法实现,反应进程变量可作为LS函数的函数给出。爆轰波从刚性细管道向粗管道传播产生绕射的二维计算结果表明,化学反应速率不影响波后流场分布,只影响反应区结构。此方法可用于钝感炸药的驱动计算问题。; 柏劲松李平钟敏张展冀袁帅姜洋陈森华; 关键词：非理想爆轰

平面弱激波加载下球形气泡演化的实验研究被引量：5: 2009年; 利用高速摄影机直接观测了激波加载下球形气泡的演化过程。采用白色的烟雾颗粒对气泡内透明的测试气体进行染色,直接观察到了气泡界面。通过对平面弱激波加载下轻气体气泡和重气体气泡进行研究,成功验证了轻气体气泡和重气体气泡演化过程中出现的典型界面结构,获得了弱激波加载轻气体气泡中背风涡环的环状几何结构。运用相关方法分析了轻气体气泡实验初期的流场分布,得到的结果与理论分析结果吻合得很好,对于此类实验的数据处理具有一定的启发意义。同时,实验中使用的烟雾颗粒法为今后在球形气泡实验中引入更为精确的平面激光诱导荧光技术(PLIF)、激光粒子图像测速技术(PIV)等实验测试系统提供了布撒示踪粒子的范例。; 郭文灿刘仓理谭多望刘金宏邹立勇张光升; 关键词：激波 RICHTMYER-MESHKOV不稳定性气泡示踪

冲击波加速矩形界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性大涡模拟被引量：1: 2009年; 在可压缩多介质黏性流体动力学计算方法MVPPM(multi-viscous-fluid piecewise parabolic method)基础上,发展了适用于可压缩多介质黏性流体和湍流的并行大涡模拟LES(large-eddy simulation)算法和代码MVFT(multi-viscous-fluid and turbulence),并用于求解多介质的可压缩N-S(Navier-Stokes)方程组.大涡模拟中采用亚格子尺度SGS(subgrid-scale)应力模型来模拟不可解尺度运动对大尺度运动的影响.利用MVFT代码对平面冲击波加速作用下矩形SF6块体运动的Richtmyer-Meshkov不稳定性实验进行了细致的数值模拟.数值模拟得到的SF6块体演化图像和实验图像符合很好,同时数值模拟再现了SF6块体复杂的发展过程--翻滚的状态发展.对表征SF6块体尺度的几何量也进行了详细的比较,数值模拟结果和实验结果一致性也很好,而且定量地给出了SF6块体的发展规律.采用三种SGS模型模拟得到的SF6块体右界面最大位置在后期有明显差异,这是因为在冲击波作用下右界面发展比较复杂,而且不同的SGS模型,耗散也不同.另外,对SGS湍耗散、分子黏性耗散和SGS湍动能进行了研究和分析,它们都和大尺度的涡结构有相似的分布.SGS湍耗散比分子黏性耗散大得多,而Vreman模型的SGS湍耗散比Smagorinsky模型的小.总体上,采用Vreman SGS模型的数值模拟结果比Smagorinsky SGS模型和动力黏性要好.最后对SF6块体界面上涡和环量沉积进行了研究.; 王涛柏劲松李平刘坤; 关键词：大涡模拟 NAVIER-STOKES方程组 RICHTMYER-MESHKOV不稳定性

激波作用下气柱不稳定性发展诱发湍流大涡数值模拟被引量：5: 2009年; 利用Smagorinsky亚格子湍流模型,采用大涡数值模拟方法求解可压缩流体Navier-Stokes方程,通过算子分裂分步计算,给出了适用于可压缩多介质流体界面不稳定性发展诱发湍流的计算程序MVFT(multi-viscosity-fluid and turbulent).引入耗散界面过渡层ITL(interface transition layer)描述SF6气柱初始状态,用MVFT程序对LANL激波加载SF6气柱的激波管实验进行了数值模拟,分析了气柱的形状、流场速度以及涡的特征.计算结果表明,MVFT给出的气柱宽度、高度比RAGE的更接近于实验,气柱上游边界、下游边界和涡边界的速度与实验基本吻合,略小于RAGE的计算结果.MVFT程序的有效性得到初步检验和验证.; 李平柏劲松王涛邹立勇; 关键词：大涡模拟 NAVIER-STOKES方程湍流模型

激波反射对扰动界面湍流混合区影响的数值分析被引量：5: 2009年; 发展三维可压缩多介质黏性流动和湍流流动的大涡数值模拟方法MVFT3D,对Poggi等人进行的重流体冲击加载轻流体激波管界面不稳定性实验进行数值模拟,通过Vreman SGS应力模型模拟小尺度运动对大尺度运动的影响,运用统计方法分析湍动能特征.计算结果显示,激波多次加载下扰动界面不稳定性及其诱发的湍流混合是一个非常复杂的发展演化过程,在反射激波第一次加载前湍流混合区宽度增长缓慢,湍动能按时间和空间的1.3次幂指数规律衰减,再加载后湍流混合区宽度非线性增长加快,湍动能强度迅速增强后再逐渐递减,而后期的流场则出现明显的气泡竞争现象.计算给出两次再加载的湍流混合区宽度与实验测试结果吻合,第一次再加载前湍动能随时间和空间1.3次幂指数衰减规律与Mohamed和Larue的研究结论一致.数值模拟再现了实验观察到的激波多次加载过程并描述了湍流混合区发展演化的基本物理特征,检验了数值方法和计算程序.; 柏劲松王涛李平邹立勇谭多望; 关键词：湍流混合

渝B2-20050021-1　渝公网安备 50019002500403号　违法和不良信息举报中心　互联网出版许可证　新出网证(渝)字10号

中国工程物理研究院科学技术发展基金(2008B0202011)

文献类型

领域

主题

机构

作者

传媒

年份

用户反馈

中国工程物理研究院科学技术发展基金(2008B0202011)

文献类型

领域

主题

机构

作者

传媒

年份

用户登录

用户反馈