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二维矩形水槽晃荡过程的SPH方法模拟
中文名称: 二维矩形水槽晃荡过程的SPH方法模拟
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论文编号: 3152895收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Numerical Simulation of Sloshing in Two Dimensional Rectangular Tanks with SPH
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: Waterway Coastal Engineering
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: SPH方法 晃荡 综合作用
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文摘要: 液体晃荡问题具有十分重要的工程应用前景,其具有一般自由(略),还与限制其运动范围的容器发生强烈的交互作用,涉及非线性自由表面大变形运动.光滑质点水动力学(SPH)方法是近年来新兴的无网格的、纯拉格朗日粒子方法,在天体物理,水动力学以及其他相关(略)到应用.与网格数值方法相比,这类方法的优点在于能方便地模拟自由表面的大变形与破碎.本文探讨SPH方法在研究容器运动所激发的内部流体的强迫晃荡问题方面的应用,为晃荡问题的研究提供一种新的思路. (略)维矩形强迫晃荡问题,推导了动坐标系下N-S方程的SPH形式,给出了使用SPH方法进行水动力学模拟所需的基本条件以及相关的处理方法,对速度重新初始化、人工粘性、边界处理等方面进行了探讨. 运用SPH方法对二维矩形水槽的纵(略)进行了数值模拟,并将模拟结果与前人的结果进行了对比.结果表明,SPH对二维矩形水槽的晃荡过程的模拟非常成功,当纵荡频率接近容器一阶固有频率时出现了对容器上边界的砰击和自由水面的破碎现象,并分析了砰击作用对计算的影响;同时给出了晃荡过程中的速度分布和压力分布;纵摇的模拟结果...
Liquid sloshing are encountered in a wide variety of hydraulic engineering situations and sig(omitted)n theory. It is one kind of representative free surface flows and will experie(omitted)t fluid motion which is confined inside the tan(omitted)moothed Particle Hyd(omitted)), as a meshfree, Lagrangian, particle method, is a recently de(omitted)thod. It has been widely applied in astrophysics, hydrodynamics and other relative subjects. Compared with other grid-based numerical methods, the most advantage...
目录:
摘要第3-5页
ABSTRACT第5-6页
第1章 绪论第9-15页
  ·晃荡问题简介第9-13页
    ·晃荡问题综述第9-10页
    ·晃荡问题的研究方法第10-13页
  ·光滑质点水动力学(SPH)方法简介第13-14页
  ·本文工作的主要内容第14-15页
第2章 动坐标系下晃荡问题的Navier-Stokes 方程第15-23页
  ·引言第15页
  ·绝对坐标系中Navier-Stokes 方程的Lagrangian 形式第15-18页
    ·连续性方程第15-16页
    ·动量守恒方程第16-17页
    ·Navier-Stokes 方程第17-18页
  ·动坐标系下的Navier-Stokes 方程第18-22页
    ·动坐标系的选取第18-19页
    ·绝对导数与相对导数的关系第19页
    ·动坐标系中的动量守恒公式第19-20页
    ·二维矩形容器强迫晃荡过程的动坐标系中作用的体积力第20-21页
    ·动坐标系中的Navier-Stokes 方程第21-22页
  ·本章小结第22-23页
第3章 SPH 方法的基本原理第23-50页
  ·引言第23页
  ·SPH 方法的基本形式第23-30页
    ·函数的积分表示第23-25页
    ·函数导数的积分形式第25-26页
    ·粒子近似第26-29页
    ·SPH 方程的推导方式第29-30页
  ·光滑函数第30-33页
    ·光滑函数的特性第30-31页
    ·文献中常用的光滑函数的形式第31-33页
  ·Navier-Stokes 方程的SPH 形式第33-37页
    ·粒子密度近似第33-36页
    ·动量守恒的粒子估算第36-37页
  ·运动流体SPH 方程的数值方面第37-49页
    ·人工粘性第37-38页
    ·亚质点湍流模型第38-41页
    ·光滑长度第41页
    ·人工压缩性第41-42页
    ·边界处理方法第42-46页
    ·时间积分第46-48页
    ·相邻粒子搜索方法第48-49页
  ·本章小结第49-50页
第4章 二维矩形容器晃荡过程的数值模拟第50-73页
  ·纵荡问题的模拟第50-62页
    ·晃荡参数及粒子布置第50-52页
    ·计算结果与分析第52-62页
  ·纵摇问题的模拟第62-68页
    ·参数及粒子布置第62页
    ·计算结果分析第62-68页
  ·纵摇和纵荡的综合运动第68-71页
    ·参数及粒子布置第68-69页
    ·计算结果分析第69-71页
  ·本章小结第71-73页
第5章 结论与展望第73-75页
参考文献第75-82页
致谢第82-83页
攻读硕士学位期间的研究成果第83-86页
上海交通大学学位论文答辩决议书第86页
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