用线性三角形元源汇法计算振动船体的附连水质量

近年来,人们应用源汇法来处理流固耦合问题,即结构用有限元模型,而流体的运动用布置在物体湿表面上的源汇分布模拟。由于物体湿表面有限块的源汇元代替流体的运动,避免了有限元法中对无限域流体进行有限元划分(一般来说,至少要求三层流体单元才能使计算结果较为理想),从而节省了大量的机时。文献[1—2]应用Hess-Smith方法和结构有限元模型相结合的办法得到了振动物体在     

基于解析复势的Joukowski翼型的附加质量

附加质量是影响水下运动物体受力的重要参数之一。为了高效准确地计算无限域理想流体中Joukowski翼型的附加质量,在推导出基于势流理论的流场复势解析解后,采用复变函数计算流体动能,并根据流体动能与附加质量的关系求解物体的附加质量。通过计算单个圆柱在无限域理想流体中运动的附加质量,验证了采用此方法的便捷性和准确性。运用这个动能推导公式着重研究了不同形状的Joukowski翼型以任意攻角运动的附加质量,得到翼型厚度参数R/a、弧度参数β及翼型运动方向α与附加质量的关系。计算结果表明:水平运动即(α=0)时,Joukowski翼型的附加质量随着R/a、β的增大而增大;竖直运动即(α=π/2)时,附加质量随着R/a的增大、β的减小而减小;除α=0、α=π/2外,此方法还能计算机翼以任意其他攻角运动时的附加质量,具有很好的适用性。     

船与桥墩相撞后的二维流体动力学数值模拟研究

将不可压缩Navier-Stokes方程与浸入边界法相结合, 研究在流体中平面运动的物体(船)绕另一个静止物体(桥墩)的二维运动过程, 分析船所受到的流体阻力、升力以及受流体作用后船的运动轨迹。结果表明在船绕着桥墩运动的初期, 升力和阻力曲线出现有限振幅的起伏现象, 不久, 船的升力和阻力系数逐渐趋向稳定, 做周期性小幅振荡。船的顺时针方向角速度受水流作用逐渐变小, 然后变为逆时针方向。最后船的尾部远离桥墩, 表明不会与桥墩二次碰撞。船的运行轨迹与实船实验的结果非常接近。     

船与桥墩相撞后的二维流体动力学数值模拟研究

将不可压缩Navier-Stokes方程与浸入边界法相结合,研究在流体中平面运动的物体(船)绕另一个静止物体(桥墩)的二维运动过程,分析船所受到的流体阻力、升力以及受流体作用后船的运动轨迹。结果表明在船绕着桥墩运动的初期,升力和阻力曲线出现有限振幅的起伏现象,不久,船的升力和阻力系数逐渐趋向稳定,做周期性小幅振荡。船的顺时针方向角速度受水流作用逐渐变小,然后变为逆时针方向。最后船的尾部远离桥墩,表明不会与桥墩二次碰撞。船的运行轨迹与实船实验的结果非常接近。     

抛体运动的终极速度分析

抛体运动有多种形式,本文以一定初速度竖直下抛运动和以与水平成一定夹角的斜抛运动为例,分析了在有阻力情况下物体的运动规律,以及在有阻力情况下物体的终极速度。     

二维定常固液两相流动边界层的流场计算

固液两相流动是工程实际中经常遇到的问题 ,也是流体动力学研究的重要内容之一。在流体力学中边界层的探讨对研究流体绕流物体时的流动状况、阻力损失等有着重要的意义。1　固液两相流边界层方程的推导和简化在水动力学中 ,液体在外力作用下运动 ,一般满足质量守恒 ,动量守恒定律 ,并以连续性方程和运动方程表示出来。但在不同的流动过程及所研究不同的水力机械部位 ,相应的方程有所不同。这里主要研究二维粘性定常不可压流体在边界层中的层流运动。我们作以下假设 ,颗粒体做匀速流动 ,颗粒直径ｄ <0 .0 5 - 0 .1ｍｍ ,且忽略颗粒自身的旋转…     

同心环形缝隙流理论研究

在液压技术问题的分析,研究和工程计算中,经常要用到流体力学中的同心环形缝隙流理论,即流量—压力差公式Q=πdh3Δp/12μL;而通常的研究中并未对这一公式由来作过严格的数学分析,只是根据平行板(平面)压差流理论作出变通分析而得出的结论。针对上述情况,引用粘性流体力学的普通方程——Navier-Stokes(N-S)方程在圆柱坐标系中形式,考虑到同心环形缝隙流中粘性刀为主导条件,忽略惯性力和质量(重)力,并考虑到流动的对称性,得出了流体运动微分方程,并进一步推导了速度分布和流量压差方程,得出与传统理论相异的结论,供进一步研究作参考。     

几种常见的简谐振动的讨论

简谐振动有三种定义方式: (1)振动物体在弹性回复力的作用下,只要满足∑F=—Kx这一关系的,就称作简谐振动; (2)振动物体的加速度满足a=—(K/m)x这一关系的,就称做简谐振动; (3)如果一个物体的运动方程是x=Acos(ωt+φ)的形式,这个物体的运动就是简谐振动。     

流线型的魅力

正看这辆车,你一定立刻注意到了它的流线型外观。在动物界,大的巨鲸,小的泥鳅;在人造物中,大的万吨级轮船,小的缝衣针,都呈流线型。这是巧合吗?不。流线型物体通常没有明显起伏和尖锐的棱角,能少受压差阻力,在流体中运动较快。而且,流线型物体较为美     

机械能守恒定律的实验验证

给出了物体在气轨上运动时的阻力公式,讨论了挡光片宽度的影响,给出了验证机械能守恒定律时的修正公式。理论与实验结果符合较好。