| 重力场内流体-纤维流固耦合分析 |
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| 引用本文： | 赵冉,冯志华,钱晨.重力场内流体-纤维流固耦合分析[J].科学技术与工程,2019,19(15):12-19. |
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| 作者姓名： | 赵冉 冯志华 钱晨 |
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| 作者单位： | 苏州大学机电工程学院,苏州,215131;苏州大学机电工程学院,苏州,215131;苏州大学机电工程学院,苏州,215131 |
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| 摘 要： | 为了研究计及重力场的流体与柔性体耦合的动力行为,探究其动力学内在规律,基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)、浸入边界法(immersed boundary method,IBM)和动量交换原理(momentum exchange,ME)结合的ME-IBMLBM理论,采用有限差分法(finite difference method,FDM)对二维空间里受重力场影响的单根柔性纤维在均匀流场中的运动特性进行了数值模拟,探究了不同流体速度(U_0)、纤维长度(L_x)和线密度(M)下单根柔性纤维在多场耦合作用下的动态响应。研究结果表明,在一定的U_0、L_x、M条件下,一端固定柔性纤维运动在多场耦合作用下有稳态与非稳态两种基本运动形式,与实际情况相符。根据模拟数据分析,发现纤维可在以下三种多场耦合模型中呈现稳态运动:(1)若U_0=0. 02、L_x=30,M应小于0. 2;(2)若M=0. 25、U_0=0. 02,L_x应小于26;(3)若M=0. 3、L_x=36,U_0应大于0. 06。
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| 关 键 词： | 格子玻尔兹曼方法 浸入边界法 重力场 柔性纤维 |
| 收稿时间： | 2018/12/22 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/3/27 0:00:00 |
Fluid-fiber fluid-structure interaction analysis in gravity field |
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| ZHAO Ran,and QIAN Chen.Fluid-fiber fluid-structure interaction analysis in gravity field[J].Science Technology and Engineering,2019,19(15):12-19. |
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| Authors: | ZHAO Ran and QIAN Chen |
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| Institution: | School of Mechanical and Electric Engineering,Soochow University,,School of Mechanical and Electric Engineering,Soochow University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Lattice Boltzmann Method Immersed Boundary Method Gravity field Flexible fiber |
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