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靠近可移动或可变形物体的气泡的数值分析。 (英语) Zbl 1293.76148号

摘要:利用边界元方法和流固耦合技术对可移动或可变形物体附近气泡的生长和溃灭进行了数值研究。流体被视为无粘性、不可压缩和无旋转的流体。将非定常伯努利方程应用于气泡表面,作为拉普拉斯势方程的边界条件之一。数值结果和实验结果之间的良好一致性证明了该方法的鲁棒性和准确性。通过求解刚体的六自由度运动方程,捕捉了由于气泡演化而引起的刚体平移和旋转。流固耦合是通过匹配流固界面处速度和压力的法向分量来实现的。与固定刚体相比,气泡的膨胀不会受到太大影响,但在考虑刚体的运动时,可以观察到气泡坍塌阶段更快的坍塌速度。当气泡生长时,刚体被推开,当气泡坍塌时,刚体向气泡移动。模拟了两个气泡在可动圆柱附近的运动。在我们的程序中,观察到圆柱的大旋转以及靠近曲壁的气泡的明显变形和畸变。最后,利用边界元法(BEM)和有限元法(FEM)相结合的方法模拟了可变形椭球壳附近气泡的生长和溃灭。在气泡生长和破裂过程中可以观察到椭球壳的振荡,这与仅考虑刚性可移动物体对气泡演化的影响所获得的结果有很大不同。

MSC公司:

76T10型 液气两相流,气泡流
76B10型 射流和空腔、空化、自由流线理论、进水问题、翼型和水翼理论、晃动
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
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全文: 内政部

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