微重力条件下自由液面变迁的计算仿真
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 徐航[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 硕士 |
| 年度 | 2004 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 微重力;自由液面;VOF方法;部分单元法 |
| 摘要 | 分析微重力条件下自由液面变迁具有广泛的工程应用价值,用数值方法模拟自由液面的运动情况,对于分析航天器充液系统中流体晃动的影响具有特别重要的意义.含自由液面流体的研究归根到底是结合具体的边界条件和初始条件,对连续方程和运动方程进行数值计算,其特殊点在于对自由面的追踪.本文研究的内容为采用数值方法模拟微重力条件下含有自由表面的三维非定常流动的自由液面的变迁情况.本文采用了流体体积函数法(VOF方法)追踪自由液面,在原有流体力学N-S方程组的基础上,增加了一个描述流体体积函数F的方程.应用有限差分法给出了离散化的控制方程组,其中用中心和迎风混合差分格式对对流项进行了离散,对流体体积函数F采用了受主-施主模型进行处理.运用部分单元法处理各种复杂形状的边界以及流场内部的障碍物.在正常重力情况下,表面张力和壁面附着力通常可以忽略不计,而在微重力条件下它们则应给予特别考虑.对自由液面形状,采用Hirt和Nichols技术对自由液面进行了重构.最后,使用FORTRAN语言部分开发及调试了相应的计算程序,计算了微重力条件下具有自由表面的三维、非定常液面变迁问题,并将计算结果与前人试验进行了比较.计算结果的分析与比较表明,本文采用的VOF方法对微重力条件下的液面变迁情况进行数值模拟是可行的. |
影响因子：
dc:title:微重力条件下自由液面变迁的计算仿真
dc:creator:徐航
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2004.
dc:identifier:DOI：
dc: identifier:ISBN:
