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盲端孔道内黏弹性聚合物驱油两相渗流规律 预览
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作者 钟会影 李园园 +1 位作者 尹洪军 孟宪威 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期100-105,共6页
已有的聚合物溶液单相渗流理论与实验研究均已证实聚合物的弹性特征能够扩大其在多孔介质内的波及效率。在黏弹性聚合物溶液单相渗流理论的基础上,针对黏弹性聚合物溶液、原油两相流动中弹性对两相渗流的作用机制问题,建立了黏弹性流体... 已有的聚合物溶液单相渗流理论与实验研究均已证实聚合物的弹性特征能够扩大其在多孔介质内的波及效率。在黏弹性聚合物溶液单相渗流理论的基础上,针对黏弹性聚合物溶液、原油两相流动中弹性对两相渗流的作用机制问题,建立了黏弹性流体、牛顿流体的两相渗流控制方程,用VOF方法进行两相界面追踪,以OpenFOAM为平台,运用有限体积法对控制方程组数值求解,研究了黏弹性聚合物溶液在盲端孔道内的流动规律。从饱和度分布、速度分布、驱替压差和第一法向应力差变化特征方面,揭示了黏弹性聚合物溶液的微观渗流机理。结果表明:随着松弛时间的增加,即聚合物溶液弹性的增大,两相界面向盲端内部扩展越深,驱油效率越高;当驱替时间达23.0s时,松弛时间为0.100s的聚合物溶液驱油效率,比松弛时间为0.001、0.010s时分别高19.0%、9.2%;聚合物溶液的弹性越大,附加压降越大,其第一法向应力差也越大,在一定程度上可提高驱油效率。研究结果为油田三次采油聚合物驱油体系设计、筛选提供了重要理论支持,同时有益于丰富黏弹性聚合物溶液的驱油机理。 展开更多
关键词 黏弹性聚合物溶液 两相渗流 OPENFOAM 盲端 驱油效率
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波纹板薄膜流体共振现象的数值及实验研究
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作者 Ya-qiong GUO Ning-xin LIU +1 位作者 Lai CAI Wei-rong HONG 《浙江大学学报:A卷英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期148-162,共15页
目的:探究薄膜流体共振现象的内在机理。创新点:1.提出薄膜流体共振区的概念。2.提出共振现象与雷诺数的范围有关、而不是与某一特定的雷诺数有关的观点。方法:1.使用有限体积法对薄膜流进行数值模拟计算。2.为了验证模拟的准确性,运用... 目的:探究薄膜流体共振现象的内在机理。创新点:1.提出薄膜流体共振区的概念。2.提出共振现象与雷诺数的范围有关、而不是与某一特定的雷诺数有关的观点。方法:1.使用有限体积法对薄膜流进行数值模拟计算。2.为了验证模拟的准确性,运用粒子图像测速法进行实验测量。结论:1.薄膜流体共振可以使自由表面的振荡最大化。2.共振现象与雷诺数的范围有关,而不是与特定的雷诺数有关。3.在共振区域中,薄膜表面的振动增强,底部涡流被抑制,并且这些都有利于传热传质效率的提高。 展开更多
关键词 薄膜流体 共振区 OPENFOAM 粒子图像测速法 波纹板
液体晃荡压力分布规律OpenFOAM模拟研究 预览
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作者 陈奕超 薛米安 +2 位作者 彭天成 苑晓丽 朱爱蒙 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期400-408,共9页
利用振动台试验数据对基于开源程序OpenFOAM建立的液体晃荡模型进行了验证.利用验证后的数值模型研究了液体深度与液舱长度比为0.15和0.33两种工况下,矩形液舱在不同频率下的液体晃荡压力分布规律.冲击压力最大值及其均方差对频率的响... 利用振动台试验数据对基于开源程序OpenFOAM建立的液体晃荡模型进行了验证.利用验证后的数值模型研究了液体深度与液舱长度比为0.15和0.33两种工况下,矩形液舱在不同频率下的液体晃荡压力分布规律.冲击压力最大值及其均方差对频率的响应曲线显示液体深度与液舱长度比为0.33时比0.15时更容易发生剧烈的晃荡现象.不同液体深度的晃荡冲击压力对频率的响应曲线呈现不同的规律:对浅水晃荡来说,压力最大值随着频率的增大先缓慢增大后快速减小;对有限水深晃荡来说,压力最大值随着频率的增大先快速增大后缓慢减小.晃荡压力沿舱壁的垂向分布规律表明最大冲击压力位于自由液面稍上处,并且位于最大冲击压力位置之下的压力沿舱壁的分布规律均可以拟合为二次多项式形式. 展开更多
关键词 液体晃荡 OPENFOAM 压力分布 二次多项式
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一种山区峡谷桥址区风场特性数值模拟方法 预览
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作者 靖洪淼 廖海黎 +1 位作者 周强 马存明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期200-207,共8页
为准确获得山区峡谷桥址处的风场特性,以一座在建的山区峡谷大跨度桥梁为工程背景,基于开源的计算流体动力学(CFD)软件OpenFOAM平台,提出了一种山区峡谷桥址处风场特性的数值模拟方法,改进了计算域形态,设置了地形过渡段,并利用“虚拟... 为准确获得山区峡谷桥址处的风场特性,以一座在建的山区峡谷大跨度桥梁为工程背景,基于开源的计算流体动力学(CFD)软件OpenFOAM平台,提出了一种山区峡谷桥址处风场特性的数值模拟方法,改进了计算域形态,设置了地形过渡段,并利用“虚拟标准气象站”法获得了计算域入口风速条件,从而实现了高质量的山区风场数值模拟,解决了数值计算雷诺数与实际不符的难题。在此基础上,分析了大桥主梁上横桥向和顺桥向的风速及放大系数、风攻角、风向角和不同跨度处的风剖面。同时结合流线显示方法,研究了桥址处主梁风场流动机理。结果表明:该桥址处的基本风速为24.75 m/s;河道岸边的陡峭山体对气流的干扰作用很大,使风攻角、风向角和风速放大系数在桥位处发生较剧烈变化;部分来流下的风剖面形态受地形影响较大,底部出现急加速现象,风速呈现显著的剪切特性。该研究提出的数值模拟方法丰富了山区峡谷桥址处风场特性分析手段,对山区桥梁抗风设计有一定的指导作用。 展开更多
关键词 山区峡谷 大跨度桥梁 桥址风场 OPENFOAM 数值模拟
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动力输出系统(PTO)对集成波能转换装置式防波堤消波性能及波能捕获率影响研究 预览
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作者 毛艳军 马哲 +1 位作者 程勇 翟钢军 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期45-53,共9页
针对波浪能转换装置(WEC)研究重点主要集中在能量捕获效率方面,而忽略其附带的消波功能的问题。基于OpenFOAM程序,建立垂荡浮子式波浪能发电装置与桩式约束的浮式防波堤的集成系统(OBC-FB)。主要研究WEC中的重要组件动力输出系统(PTO)... 针对波浪能转换装置(WEC)研究重点主要集中在能量捕获效率方面,而忽略其附带的消波功能的问题。基于OpenFOAM程序,建立垂荡浮子式波浪能发电装置与桩式约束的浮式防波堤的集成系统(OBC-FB)。主要研究WEC中的重要组件动力输出系统(PTO)对集成系统波能捕获效率及消波性能的影响。分析流体黏性影响下线性PTO系统的最优PTO阻尼特性。开发非线性电磁阻尼模型与线性PTO系统性能进行比较。结果显示,考虑黏性影响下线性的最优PTO阻尼系数略大于无黏的理论值;适当增大PTO阻尼系数可以获得更大的波能捕获宽度比(CWR),从而可以保证装置单位特征尺寸的波能转换效率更高,同时可以在更宽波况范围保证消波性能;相较于线性PTO阻尼系统,非线性电磁PTO阻尼系统可以更好地兼顾波能捕获效率和消波性能。因此,在OBC-FB集成系统的优化设计中,PTO阻尼系统是一个重要的优化参数。 展开更多
关键词 OBC-FB集成系统 PTO装置 波能捕获宽度比 消波性能 OpenFOAM程序
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基于OpenFOAM的破损船舶横摇阻尼
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作者 欧珊 毛筱菲 +2 位作者 刘祖源 黄天奇 余泽爽 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期305-314,共10页
运用OpenFOAM对完整和破损船舶在静水中进行自由横摇衰减运动的数值模拟,分析得到船舶的线性和非线性横摇阻尼系数.从初始横摇角、舭龙骨附体、破损形式以及破损过程等多个角度对横摇阻尼进行细致的比较和讨论,揭示了破损船舶的横摇阻... 运用OpenFOAM对完整和破损船舶在静水中进行自由横摇衰减运动的数值模拟,分析得到船舶的线性和非线性横摇阻尼系数.从初始横摇角、舭龙骨附体、破损形式以及破损过程等多个角度对横摇阻尼进行细致的比较和讨论,揭示了破损船舶的横摇阻尼特性.同时开展破损模型试验以验证数值方法的可靠性.在破损船舶的横摇运动数值模拟中,建立了第二类及第三类破损模型,成功处理了内外水耦合及内外水相通的复杂流体流动问题,为破损船舶的横摇运动和倾覆研究奠定了基础,并为破损船舶的稳性衡准制定提供了技术参考. 展开更多
关键词 横摇阻尼 OPENFOAM 破损船 耦合运动
带舭龙骨船体的横摇自由衰减的数值研究 预览
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作者 姜宜辰 赵晓杰 宗智 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期81-87,共7页
为了研究带舭龙骨的船体横摇自由衰减运动,本文建立了基于OpenFOAM的粘性流场数学模型。模型采用六自由度运动方程与动网格技术计算船舶运动,应用阻尼消波技术消除远处的数值水池壁面产生的反射波,有效提高了数值预报的精度;通过对比模... 为了研究带舭龙骨的船体横摇自由衰减运动,本文建立了基于OpenFOAM的粘性流场数学模型。模型采用六自由度运动方程与动网格技术计算船舶运动,应用阻尼消波技术消除远处的数值水池壁面产生的反射波,有效提高了数值预报的精度;通过对比模拟得到的衰减曲线和阻尼系数与试验所得的结果,分析了舭龙骨附近的涡量场,并探讨了舭龙骨减摇的机理。结果表明本文建立的数值模型可以准确地模拟船体横摇运动,成功预报了不同高度舭龙骨的减摇效果。 展开更多
关键词 横摇衰减 舭龙骨 OPENFOAM 阻尼消波 动网格 六自由度 粘性流场 数值模拟
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基于OpenFOAM三维多向畸形波数值模拟研究 预览
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作者 崔成 严冰 左书华 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期46-55,74共11页
基于二次开发开源计算流体力学(CFD)软件包OpenFOAM中的非稳态不可压缩两相流求解器interFoam建立数值模型,增加了基于方向谱的三维造波边界和吸收边界,成功模拟了三维多向畸形波过程。通过与模型试验波面和目标谱对比,验证了数值模型... 基于二次开发开源计算流体力学(CFD)软件包OpenFOAM中的非稳态不可压缩两相流求解器interFoam建立数值模型,增加了基于方向谱的三维造波边界和吸收边界,成功模拟了三维多向畸形波过程。通过与模型试验波面和目标谱对比,验证了数值模型模拟三维多向畸形波的有效性。另外,分析了网格尺度和柯朗数对模拟结果的影响,并使用连长统计和SIWEH两种方法分析了包含畸形波波列的群性。研究结果表明:在本研究范围内,网格尺度设置0.02m×0.01m×0.02m,最大柯朗数选择0.25,模拟出的三维畸形波效果最好;从能量角度描述畸形波的群性更为合理。 展开更多
关键词 OPENFOAM 畸形波 数值模拟 方向谱 网格尺度 柯朗数
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台阶式地形上双垂板透空系统的水动力学特性 预览
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作者 王辰 邓争志 茆大炜 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期336-346,共11页
基于开源计算流体动力学软件OpenFOAM中的工具箱waves2Foam,通过在双垂板透空系统下方布置不同尺寸的台阶式地形(潜堤),对规则波-双垂板-地形耦合系统的水动力学特性进行数值分析.在不同入射波况作用下,研究双垂板的间距和台阶式地形的... 基于开源计算流体动力学软件OpenFOAM中的工具箱waves2Foam,通过在双垂板透空系统下方布置不同尺寸的台阶式地形(潜堤),对规则波-双垂板-地形耦合系统的水动力学特性进行数值分析.在不同入射波况作用下,研究双垂板的间距和台阶式地形的尺寸对结构系统前/后的反/透射系数、波能的黏性耗散率及双垂板间的液面相对振动幅值等水动力参数的影响.此外,探究波浪非线性对相关水动力参数的影响.结果表明:合理布置台阶式地形尺寸,如令地形的长度与波长的比值约为1.0,能够有效减小双垂板系统的波能反射和透射,并可获得适中的黏性耗散率;地形的存在会加剧双垂板间的液面振动幅度,有效提升两板间的波能捕获能力;波高的增大会造成反射和透射系数的减小,增大黏性耗散率,降低板间液面振动幅值. 展开更多
关键词 OPENFOAM 双垂板 台阶式地形 黏性耗散 波浪非线性
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超长GIL管廊排热通风研究 预览
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作者 张正维 闵绚 +3 位作者 戴敏 赵丽博 CHOWDHURY Amina SAEED Tariq 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第4期584-593,共10页
武汉谭鑫培路地下综合管廊GIL舱属于超长封闭的构筑物,排热通风问题成为该工程设计的控制性问题,特别是舱体与周围土体的传热问题。基于IDA隧道模拟软件建立GIL舱一维分析模型,对当前通风系统在夏季、冬季与过渡季节典型气候下的短期排... 武汉谭鑫培路地下综合管廊GIL舱属于超长封闭的构筑物,排热通风问题成为该工程设计的控制性问题,特别是舱体与周围土体的传热问题。基于IDA隧道模拟软件建立GIL舱一维分析模型,对当前通风系统在夏季、冬季与过渡季节典型气候下的短期排热,以及1年、10年和30年考虑季节变化下的长期排热进行分析。短期分析结果表明,管廊坡度和温度梯度会降低某些区域的目标通风率,在设计中应引起重视。长期分析结果表明,舱内空气和壁面温度升高在运行的前5、6年最为显著,并在30年的剩余时间内保持稳定,舱壁与周围土体释放10%~40%的热量。基于计算流体力学软件OpenFOAM建立GIL舱三维节段模型,分析电缆和支架对舱内温度场与速度场的影响,揭示GIL舱内速度分布的不均匀性与烟囱效应对温度分布的影响。 展开更多
关键词 综合管廊 排热通风 短期分析 长期分析 壁面传热量 OPENFOAM
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基于CFD方法的变张力柔性圆柱涡激振动数值模拟
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作者 王哲 邓迪 万德成 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2019年第2期201-209,共9页
在实际海洋工程中,细长柔性结构物的涡激振动问题广受关注。该文基于切片模型,采用课题组基于开源CFD求解器OpenFOAM自主开发的,面向柔性立管涡激振动问题的viv-FOAM-SJTU求解器,对变张力作用下柔性圆柱涡激振动问题进行数值模拟,分别... 在实际海洋工程中,细长柔性结构物的涡激振动问题广受关注。该文基于切片模型,采用课题组基于开源CFD求解器OpenFOAM自主开发的,面向柔性立管涡激振动问题的viv-FOAM-SJTU求解器,对变张力作用下柔性圆柱涡激振动问题进行数值模拟,分别计算在恒定张力(工况1)及以一阶(工况2)和二阶(工况3)固有频率变化的轴向张力作用下,柔性圆柱涡激振动响应的变化。计算结果与试验吻合良好,验证了求解器的准确性。结果表明,变张力作用显著增大了结构位移响应,相比于工况1,工况2增幅约1倍,工况3增幅约25%。工况3的主振模态由一阶提升至三阶。变张力的作用使得圆柱出现多频率振动特性,体现出'和频'成分。从相图角度来看,圆柱的多频率周期振动特性明显。 展开更多
关键词 涡激振动 变张力柔性圆柱 计算流体力学 OPENFOAM
基于OpenFOAM的化工泵全流场数值模拟及性能预测
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作者 黄思 危逸枫 +1 位作者 郭晨光 康文明 《油气储运》 CAS 北大核心 2019年第7期782-787,共6页
为了验证开源软件OpenFOAM在化工泵数值计算中的准确性,以OpenFOAM5.0为平台,在0.3 Qd~1.4 Qd(Qd为设计工况流量)的工况范围内对IH型化工离心泵进行稳态和瞬态全流场数值计算。流动控制方程选取标准k-ε湍流模型,稳态和瞬态计算分别采用... 为了验证开源软件OpenFOAM在化工泵数值计算中的准确性,以OpenFOAM5.0为平台,在0.3 Qd~1.4 Qd(Qd为设计工况流量)的工况范围内对IH型化工离心泵进行稳态和瞬态全流场数值计算。流动控制方程选取标准k-ε湍流模型,稳态和瞬态计算分别采用simpleFoam和pimpleDyMFoam求解器。通过后处理软件ParaView显示计算得到的泵内流速、压力及流线分布,分析泵内旋涡与流动损失的关系,预测计算泵的扬程、输入功率及效率等外特性参数。在同样的计算模型、网格及边界条件下,将开源软件OpenFOAM和商用CFD软件预测计算的泵性能参数与实测结果进行对比,结果表明:OpenFOAM在化工泵性能预测方面有较高的精度。 展开更多
关键词 OPENFOAM 化工离心泵 数值模拟 性能预测
上游风力机倾斜尾流对下游风力机气动特性的影响
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作者 杨从新 何攀 +2 位作者 张旭耀 张亚光 金锐 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期4213-4220,共8页
为了研究上游风力机倾斜尾流对下游风力机气动特性的影响,基于Open FOAM开源软件,使用大涡模拟和致动线相结合的数值方法。通过改变上游风力机偏航角,使其尾流发生倾斜,对2台风力机的总功率输出和下游风力机的气动特性进行研究。研究表... 为了研究上游风力机倾斜尾流对下游风力机气动特性的影响,基于Open FOAM开源软件,使用大涡模拟和致动线相结合的数值方法。通过改变上游风力机偏航角,使其尾流发生倾斜,对2台风力机的总功率输出和下游风力机的气动特性进行研究。研究表明:随着上游风力机偏航角的增大,2台风力机的总功率先增大后减小。当偏航角为30°时,2台风力机总输出功率最大,相比上游风力机未偏航时总功率提高了23.6%;下游风力机风轮气动载荷的平均值增大,振幅先增大后减小,并且气动载荷的变化与风轮的3倍转频相关;风轮叶片不同截面处的轴向力和切向力先增大后保持不变,力的最大值对应的方位角区间在逐渐增大,最小值对应的方位角区间在逐渐减小。此结果可为探究提高风力机功率输出的方法和复杂入流条件下风力机气动特性的研究提供参考。 展开更多
关键词 风能 风力机 数值模拟 OPENFOAM 致动线 偏航 气动特性
基于物理造波和主动消波的黏性数值波浪水槽开发 预览
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作者 余阳 周同明 +3 位作者 段梦兰 赵天奉 孙成功 周学军 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期42-50,共9页
基于推板造波理论和摇板造波理论,在OpenFOAM平台上采用重叠网格技术建立黏性数值波浪水槽,并使用一种结合SIMPLE算法和PISO算法的PIMPLE算法对数值模型进行求解。利用开发的数值模型通过数值收敛性测试和网格独立性测试分别重点研究了... 基于推板造波理论和摇板造波理论,在OpenFOAM平台上采用重叠网格技术建立黏性数值波浪水槽,并使用一种结合SIMPLE算法和PISO算法的PIMPLE算法对数值模型进行求解。利用开发的数值模型通过数值收敛性测试和网格独立性测试分别重点研究了时间步长、库朗数和网格尺寸对数值精度和计算效率的影响。并对比研究了此数值模型分别嵌入层流模型和湍流模型的计算精度和计算效率。实现的规则波和二阶有限振幅波与理论结果和试验结果吻合,验证了此黏性数值波浪水槽的造波和主动消波功能。基于二维数值波浪水槽,进一步研究了三维数值造波,数值计算结果与理论结果吻合良好。研究结果不仅验证了重叠网格在二维和三维两相流体域中求解运动物体与流场交互的可靠性和正确性,而且为使用此黏性数值波浪水槽解决更复杂的海洋工程问题提供了依据。 展开更多
关键词 OPENFOAM 重叠网格 物理造波 主动消波 数值波浪水槽 三维造波
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基于OpenFOAM的不同网格数下并行计算性能分析 预览
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作者 王冠石 陈宇 +3 位作者 蒋文涛 田晓宝 王清晟 周志宏 《生物医学工程研究》 2019年第1期63-67,共5页
当前,高性能计算极大地促进了众多领域的发展,因此,探究高性能计算的潜在的运算能力尤为重要。本研究基于自由、开源的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)平台OpenFOAM,测试了一个多核计算集群在不同网格数和计算节点数下... 当前,高性能计算极大地促进了众多领域的发展,因此,探究高性能计算的潜在的运算能力尤为重要。本研究基于自由、开源的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)平台OpenFOAM,测试了一个多核计算集群在不同网格数和计算节点数下的并行计算时间,通过分析加速性能和计算效率来探究其潜在的运算能力。结果表明,多核并行计算很难达到理想的线性加速性能,甚至当计算能力达到饱和时,加速性能反而下降。同时,随着网格数量的增加,即计算规模的增大,计算效率也越来越高。本研究对于实现基于OpenFOAM的最佳多核并行计算策略具有一定参考价值。 展开更多
关键词 高性能计算 并行计算 网格数量 OPENFOAM 性能分析
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单纤维和随机多纤维过滤特性模拟研究 预览
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作者 陈昌江 闫祥 徐毓亚 《纺织科技进展》 CAS 2019年第2期15-20,共6页
基于纤维过滤介质的微观分布形态,分别建立了单纤维和随机多纤维数值计算模型,模拟固体粉尘颗粒物和气体在两种模型中的运动、碰撞以及沉积过滤过程,分析了两种纤维过滤介质模型的过滤特性。结果表明:OpenFOAM模拟单纤维和随机多纤维气... 基于纤维过滤介质的微观分布形态,分别建立了单纤维和随机多纤维数值计算模型,模拟固体粉尘颗粒物和气体在两种模型中的运动、碰撞以及沉积过滤过程,分析了两种纤维过滤介质模型的过滤特性。结果表明:OpenFOAM模拟单纤维和随机多纤维气固两相流结果与试验结果基本吻合,结果可靠;随着颗粒粒径的增加,分级效率是呈现先增加后稳定的趋势;随着单位面积沉积量的增加纤维过滤介质的过滤效率增加,单纤维过滤效率最大增长36. 71%,随机多纤维最大增长17. 96%,低于单纤维效率增长量。 展开更多
关键词 纤维模型 过滤特性 模拟验证 数值模拟 OPENFOAM
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基于OpenFOAM的水陆两栖飞机水面高速滑行研究
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作者 段旭鹏 孙卫平 +1 位作者 魏猛 杨永 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期136-149,共14页
在开源软件OpenFOAM的两相流动态解算器中添加了激励盘,数值研究了考虑动力影响的大型四发涡桨水陆两栖飞机在水面高速滑行时的典型力学特性。针对水陆两栖飞机的特殊性,全面考虑了飞机高速滑行时的水动力、气动力、地面效应以及螺旋桨... 在开源软件OpenFOAM的两相流动态解算器中添加了激励盘,数值研究了考虑动力影响的大型四发涡桨水陆两栖飞机在水面高速滑行时的典型力学特性。针对水陆两栖飞机的特殊性,全面考虑了飞机高速滑行时的水动力、气动力、地面效应以及螺旋桨的动力影响,较为真实地模拟了飞行器水上起飞的瞬时状态。首先,在interDyMFoam中添加了激励盘模型,以体积力的形式将螺旋桨旋转产生的动量注入流场,用以模拟飞机起飞时大拉力情况下滑流的动力学影响,较螺旋桨非定常模拟方法大幅减少了计算量。其次,对Wigley船体标模和螺旋桨单桨模型分别进行了考核,验证了OpenFOAM的水动力计算能力并确认了新加入的动态激励盘方法的可靠性。最后,利用建立的方法研究了水陆两栖飞机水面单断阶滑行过程中的气动力和水动力特性并给出了滑流和动力的影响规律。 展开更多
关键词 OpenFOAM两相流 激励盘 水陆两栖飞机 滑流
Wave Scattering by Twin Surface-Piercing Plates Over A Stepped Bottom:Trapped Wave Energy and Energy Loss 预览
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作者 DENG Zheng-zhi WANG Chen +3 位作者 WANG Chi YAO Yu OU Ze-ting WANG Li-xian 《中国海洋工程:英文版》 SCIE EI CSCD 2019年第4期398-411,共14页
To evaluate the trapped wave energy and energy loss, the problem of wave scattering by twin fixed vertical surface- piercing plates over a stepped bottom is numerically simulated using the open source package OpenFOAM... To evaluate the trapped wave energy and energy loss, the problem of wave scattering by twin fixed vertical surface- piercing plates over a stepped bottom is numerically simulated using the open source package OpenFOAM and the associated toolbox waves2Foam. The volume of fluid (VOF) method was employed to capture the free surface in the time domain. The validation of the present numerical model was performed by comparing with both the analytical and experimental results. The effects of the spacing between two plates and the configuration of stepped bottom on the hydrodynamic characteristics, such as reflection and transmission coefficients, viscous dissipation ratio, and relative wave height between the plates (termed as trapped wave energy), were examined. Moreover, the nonlinear effects of the incident wave height on the hydrodynamic characteristics were addressed as well. The results show that the step configuration can be tuned for efficient-performance of wave damping, and the optimum configurations of the step length B, the step height h1 and the spacing b, separately equaling λ/4, 3h/4, and 0.05h (λ and h are the wavelength and the water depth, respectively), are recommended for the trapping of wave energy. 展开更多
关键词 OpenFOAM TWIN surface-piercing PLATES viscous dissipation WAVE nonlinearity TRAPPED WAVE energy
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Development of naoe-FOAM-SJTU solver based on OpenFOAM for marine hydrodynamics 预览
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作者 Jian-hua Wang Wei-wen Zhao De-cheng Wan 《水动力学研究与进展:英文版》 SCIE EI CSCD 2019年第1期1-20,共20页
A CFD solver naoe-FOAM-SJTU (The abbreviation naoe stands for naval architecture and ocean engineering) is developed based on the open source platform OpenFOAM with the purpose of simulating various marine hydrodynami... A CFD solver naoe-FOAM-SJTU (The abbreviation naoe stands for naval architecture and ocean engineering) is developed based on the open source platform OpenFOAM with the purpose of simulating various marine hydrodynamic problems.In the present paper,self-developed modules,i.e.,wave generation and absorption,6 degrees of freedom motion,mooring system,dynamic overset grid,fluid-structure interaction,unsteady actuator line model,implemented on the open source platform OpenFOAM are introduced to illustrate the development of the marine hydrodynamics CFD solver.Furthermore,extensive simulations of marine hydrodynamic problems using the developed modules are conducted and validated by available experimental data.It has been proved that the CFD solver naoe-FOAM-SJTU is suitable and reliable in predicting the complex viscous flow around ship and offshore structures.Efficiency and accuracy need to be focused in the future development of the present CFD solver. 展开更多
关键词 MARINE HYDRODYNAMICS fluid-structure INTERACTION overset GRID naoe-FOAM-SJTU SOLVER OPENFOAM
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Development of a fully coupled aero-hydro-mooring-elastic tool for floating offshore wind turbines 预览
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作者 Yuanchuan Liu Qing Xiao 《水动力学研究与进展:英文版》 SCIE EI CSCD 2019年第1期21-33,共13页
A floating offshore wind turbine (FOWT) is a coupled system where a wind turbine with flexible blades interacts with a moored platform in wind and waves.This paper presents a high-fidelity aero-hydro-mooring-elastic a... A floating offshore wind turbine (FOWT) is a coupled system where a wind turbine with flexible blades interacts with a moored platform in wind and waves.This paper presents a high-fidelity aero-hydro-mooring-elastic analysis tool developed for FOWT applications.A fully coupled analysis is carried out for an OC4 semi-submersible FOWT under a combined wind/wave condition.Responses of the FOWT are investigated in terms of platform hydrodynamics,mooring dynamics,wind turbine aerodynamics and blade structural dynamics.Interactions between the FOWT and fluid flow are also analysed by visualising results obtained via the CFD approach.Through this work,the capabilities of the tool developed are demonstrated and impacts of different parts of the system on each other are investigated. 展开更多
关键词 FLOATING offshore wind turbine fluid-structure interaction blade ELASTICITY MOORING dynamics OPENFOAM
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