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基于VOF 方法 的半封闭圆柱入水受载和运动特征 2025年 方法 ]采用流体体积法(VOF )对开放空腔圆柱的入水机理进行研究,对其在入水过程中的载荷和运动特征进行分析。基于计算流体力学(CFD)方法 ,以现有试验数据为基准,进行网格不确定性分析,验证该数值方法 的准确性。在此基础上,研究不同入水角度下半封闭圆柱的入水过程,评估入水角度对半封闭圆柱所受载荷和运动特征的影响。[结果]研究结果表明:减小入水角度能有效降低圆柱表面的接触载荷;在半封闭圆柱入水过程中,圆柱两侧不对称的气泡空腔会导致横向速度出现短暂波动,波动幅值随入水角度的增大而减小,同时圆柱内部空气压力发生波动会导致圆柱的横向速度和竖向速度出现周期性波动,该波动受入水角度的影响较小,在各入水角下均较为明显。[结论]该研究可供类似结构的声呐浮标和某些水下机器人的结构设计参考。基于VOF 方法 的码头群桩结构流固耦合动力响应数值模拟 2025年 VOF )运动界面追踪方法 模拟波浪,实现码头群桩结构和波浪之间双向耦合的模拟。由于桩距与桩直径的比值大于4,不需要考虑桩间相互影响,对比模型试验误差低于5%精度可以满足要求。结果表明,码头群桩在波高为0.3、0.4、0.5 m下的最大受力和位移均能满足规范要求,桩顶处位移最大为0.66 mm;最大应力产生在群桩前排桩底,为152.4 kPa,桩底区域混凝土易发生失稳破坏,实际工程中应格外关注。关键词：VOF方法 结构动力响应 基于DPM-to-VOF 方法 的液滴射流撞壁过程研究 2025年 VOF ,DTV)方法 进行了液滴射流撞壁研究,使用两液滴滴落过程试验图像验证了模拟方法 的准确性,研究了液滴射流注入速度、入射角度对壁面液膜形态的影响规律,得到了液滴溅射率随入射条件的变化情况,并分析了液滴撞击壁面时重力、表面张力、速度分量等对液膜形态扩展过程、液滴溅射率的影响。研究发现,增大注入速度能加大对液膜的扰动,液膜与壁面的接触面积显著增大,液膜区宽度和高度增加;增大入射角度对液膜形态的改变影响较大,体现在液膜区宽度增加和液膜区高度减小,液膜表面稳定性减低。溅射率随着注入速度和入射角度的增大而增大,其中,入射角度对溅射率的影响更大。基于机器学习的二维流体VOF 方法 2024年 VOF 方法 ——isoAdvector算法。在原始isoAdvector算法生成训练集并进行预处理的基础上,通过神经网络隐藏层中神经元个数和激活函数对预测结果的影响来确定适当的神经网络;并根据质量守恒修正神经网络预测结果,完成两相界面的几何重构。在OpenFOAM框架下,嵌入神经网络修正改进后的isoAdvector算法。二维溃坝数值模拟结果表明:改进算法与原始算法计算精度相当,计算效率有所提升。关键词：OPENFOAM 基于VOF 方法 的规则波下破舱进水数值模拟 2024年 VOF 方法 建立两相流体积模型,采用重叠网格和交界面网格技术,分析规则波下不同破口形状舱室模型破舱进水下的运动响应.结果表明:不同破口形状对破舱进水过程的影响主要表现为横摇时域的高频成分,且不同破口形状导致的流量不同.关键词：破舱稳性 VOF 规则波 客滚船 基于VOF 方法 对核电取水气泡幕流场特性的数值模拟 2024年 VOF 方法 对国内某核电站气泡幕工程运行的气液两相流过程开展模拟分析。模拟分析结果表明,参考工程目前设计下的气泡幕产生的气泡形态分布均匀,各喷头射流间相互掺混影响显著,可形成稳定气泡幕墙,对海洋生物形成吹浮效应,本研究可为核电厂运行安全及取水防控技术研发提供参考。关键词：气泡幕 数值模拟 VOF 基于DPM-VOF 方法 的AlCoCrFeNi高熵合金同轴送粉激光定向能量沉积过程数值模拟 2024年 VOF )的耦合方法 以及自适应激光体热源模型,建立了AlCoCrFeNi高熵合金激光定向能量沉积过程的数值模型,并通过实验对模拟结果进行了验证。结果表明:激光定向能量沉积过程中熔池主要受到重力、Marangoni效应和颗粒冲击作用的影响,其中颗粒的间断冲击打断了熔池中心的对流模式,对熔池内部流场和温度场的分布具有不可忽略的影响。此外,激光定向能量沉积AlCoCrFeNi薄壁样件自底部到顶部的微观组织发生了柱状晶到等轴晶的转变(CET)。成形过程中熔池后沿固液界面上的平均G/R(G:温度梯度值;R:凝固速率)值从第一层的5.16×10^(9)降低到第四层的1.06×10^(9),这是样件发生CET转变的主要原因。关键词：高熵合金 数值模拟 基于VOF 方法 的半潜平台润滑油箱摇荡仿真分析 2023年 VOF 方法 进行润滑油摇摆垂荡复合运动仿真模拟,揭示了半潜平台燃气轮机机组润滑油摇荡运动规律。研究结果表明,对于半潜平台上典型润滑油箱充液系统,摇荡运动周期远离共振周期,润滑油箱在摇荡运动工况下液面上下起伏波动较小。润滑油泵吸油口距离液面最小距离发生在箱体摇摆到最大角度前后,最小距离较共振时有明显增加,保证润滑油泵工作在安全液位高度。关键词：摇荡运动 VOF方法 基于Projection VOF 方法 的熔模铸造蜡模充型过程数值模拟 被引量：2 2023年 VOF 方法 进行蜡料流动过程速度场、压力场以及自由表面的求解。通过试验测量获取了K512型蜡料的热物理性能和流变性能的相关数据,拟合得到粘度模型参数。分别在蜡料常粘度和变粘度模型两种条件下对扳机铸件蜡模充型过程进行模拟,结果表明,所建立蜡模充型过程数学模型能较好地描述蜡料的动态流变特性和传热行为。关键词：熔模铸造 数值模拟 基于VOF 方法 的超临界二氧化碳——水两相流动孔隙尺度数值模拟 被引量：9 2023年 方法 受许多不确定性因素影响,十分耗费时间和成本。为了从微观角度深入理解CO_(2)地质封存过程中的渗流行为,提高CO_(2)地质埋存量,基于追踪两相界面动态变化的VOF (Volume of Fluid)方法 ,分别建立了2D和3D模型,开展了超临界CO_(2)-水两相流动数值模拟研究,对比了不同润湿性、毛细管数、黏度比条件下的CO_(2)团簇分布特征、CO_(2)饱和度变化规律,揭示了孔隙尺度CO_(2)埋存的内在机理。研究结果表明:①随着岩石对CO_(2)润湿性增加,CO_(2)波及范围扩大,同时CO_(2)团簇的卡断频率减少,CO_(2)埋存量增加;②随着毛细管数的增加,驱替模式由毛细指进转变为稳定驱替,CO_(2)埋存量增加;③随着注入超临界CO_(2)黏度逐渐接近水的黏度,两相流体之间的流动阻力降低,促进了“润滑效应”,CO_(2)相的渗流能力提高,CO_(2)埋存量增加;④润湿性、毛细管数、黏度比在不同维度多孔介质模型中对CO_(2)饱和度的影响程度不同。结论认为,基于VOF 方法 的CO_(2)-水两相渗流模拟研究在孔隙尺度上揭示了CO_(2)地质封存过程中的渗流机理,对CCUS技术的发展有指导意义,也为更大尺度的CO_(2)地质封存研究提供了理论指导和技术支撑。关键词：VOF方法 两相流
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