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多尺度空化流动的数值模拟与分析。 (英语) 兹比尔1490.76213

小结:空化流包括各种不同长度尺度的蒸汽结构,从微气泡到大空腔。小型空腔的正确估计与大型结构的正确估计一样重要,因为空化的开始以及由此产生的噪声、侵蚀和强烈振动都是在小时间和小长度范围内发生的。在本研究中,研究了尖锐钝体周围的多尺度空化流动。对于数值分析,虽然流行的均质混合模型是大规模应用的实用选择,但它们通常仅限于表示小尺寸空洞。因此,通过将混合模型与拉格朗日气泡模型耦合,建立了混合空化模型。拉格朗日模型基于四向耦合方法,其中包括新的子模型,以考虑空化动力学中的各种小规模现象。此外,混合物和拉格朗日模型的耦合基于与流动物理兼容的改进算法。数值分析详细描述了空腔的多尺度动力学以及不同尺度的蒸汽结构与连续流动之间的相互作用。除其他外,结果表明,小型空腔不仅在初始和坍塌阶段很重要,而且还影响大型结构的发展。此外,将结果与实验结果进行比较表明,混合模型在预测大空腔和捕捉小尺度结构方面都有显著改进。即使网格分辨率较低,也可以获得更精确的结果(与传统混合模型相比)。

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76吨10 液气两相流,气泡流
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
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