CAJ | 학술논문

基于Navier-Stokes方程的有限差分格式,对水下气泡脉动过程进行数值模拟,实现了一种能够精确处理复杂形状自由液面边界的数值算法.针对当前气泡脉动仿真算法计算效率低下的情况,提出能够提高计算效率的近场压力边界条件:将气泡远端流场近似为点源/汇流动,求出远端压力作为边界条件,从而实现小区域模型模拟无穷流域问题通过近场边界压力合理性的判别机制,有效抑制了边界压力失真现象与数值震荡现象.将计算结果分别与理论公式和实验数据进行对比,证明了所述算法的可靠性与高效性.最后,对近壁气泡脉动和射流过程进行了数值模拟和定性分析.该法可用于水下爆炸气泡脉动、螺旋桨空泡溃灭等过程的数值模拟和相应射流冲击载荷的预报.
기우Navier-Stokes방정적유한차분격식,대수하기포맥동과정진행수치모의,실현료일충능구정학처리복잡형상자유액면변계적수치산법.침대당전기포맥동방진산법계산효솔저하적정황,제출능구제고계산효솔적근장압력변계조건:장기포원단류장근사위점원/회류동,구출원단압력작위변계조건,종이실현소구역모형모의무궁류역문제통과근장변계압력합이성적판별궤제,유효억제료변계압력실진현상여수치진탕현상.장계산결과분별여이론공식화실험수거진행대비,증명료소술산법적가고성여고효성.최후,대근벽기포맥동화사류과정진행료수치모의화정성분석.해법가용우수하폭작기포맥동、라선장공포궤멸등과정적수치모의화상응사류충격재하적예보.