本文選題：格子Boltzmann方法　切入點(diǎn)：兩相流動　出處：《工程熱物理學(xué)報》2016年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：Rayleigh-Taylor(RT)不穩(wěn)定性現(xiàn)象是一種復(fù)雜的兩相流動問題,對兩相界面動力學(xué)和計算流體力學(xué)提出了很大挑戰(zhàn)。本文發(fā)展了一種相場格子Boltzmann方法,并對RT不穩(wěn)定性現(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)值模擬,重點(diǎn)分析了黏度和界面張力對兩相失穩(wěn)過程的影響。結(jié)果表明:黏度的增加會減慢RT現(xiàn)象的演化過程,降低所形成的渦結(jié)構(gòu)的數(shù)目;界面張力會抑制RT現(xiàn)象的發(fā)展,本文所獲得的臨界韋伯?dāng)?shù)為17,當(dāng)韋伯?dāng)?shù)小于臨界值時,界面張力與重力的作用相抵消,重相流體不發(fā)生下沉,兩相界面趨于穩(wěn)定;反之,兩相界面發(fā)生失穩(wěn)。研究工作有助于加深對RT不穩(wěn)定性現(xiàn)象的認(rèn)識。
[Abstract]:Rayleigh-Taylor RT) instability is a complex two-phase flow problem, which poses a great challenge to the two-phase interface dynamics and computational fluid dynamics. In this paper, a phase-field lattice Boltzmann method is developed and the RT instability is numerically simulated. The influence of viscosity and interfacial tension on the two-phase instability process is analyzed. The results show that the increase of viscosity will slow down the evolution of RT phenomenon and decrease the number of vortex structure, and the interfacial tension will inhibit the development of RT phenomenon. The critical Weber number obtained in this paper is 17. When the Weber number is less than the critical value, the interaction between interfacial tension and gravity is counteracted, the heavy phase fluid does not sink, and the interface between the two phases tends to be stable. The instability of two phase interface occurs. The research is helpful to understand RT instability.
【作者單位】： 西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(No.51176146) 國家科技支撐計劃課題(No.2012BAA08B06)
【分類號】：O359

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁功有;曾忠;姚麗萍;張良奇;邱周華;梅歡;;二維方腔內(nèi)熱表面張力流的格子Boltzmann方法模擬[J];重慶大學(xué)學(xué)報;2012年09期

2 閻廣武，邵顯，，胡守信;用格子Boltzmann方法研究波及其粘性實驗[J];吉林大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報;1996年04期

3 任晟;張家忠;張亞;苗衛(wèi)丁;;零質(zhì)量射流激勵下誘發(fā)液體相變及其格子Boltzmann方法模擬[J];物理學(xué)報;2014年02期

4 呂曉陽,李華兵;用格子Boltzmann方法模擬高雷諾數(shù)下的熱空腔黏性流[J];物理學(xué)報;2001年03期

5 許鶴林;馬建敏;;利用格子Boltzmann方法數(shù)值模擬Rayleigh-Benard對流[J];力學(xué)季刊;2010年02期

6 張立換;康秀英;吉馭嬪;;格子Boltzmann方法模擬二維軸對稱狹窄血管內(nèi)的脈動流[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

7 龔帥;郭照立;;流向振蕩圓柱繞流的格子Boltzmann方法模擬[J];力學(xué)學(xué)報;2011年01期

8 H·內(nèi)瑪?shù)?M·法哈第;K·賽迪戈亥;M·M·皮柔茲;N·N·阿巴塔瑞;黃雅意;;前后排列旋轉(zhuǎn)圓柱體對流熱交換的格子Boltzmann方法解[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2012年04期

9 何云,李華兵,陳若航,劉慕仁,孔令江;Couette流和空腔粘性流的格子Boltzmann方法模擬[J];計算物理;2000年Z1期

10 解建飛;鐘誠文;張勇;尹大川;;基于熱格子Boltzmann方法的自然對流數(shù)值模擬[J];力學(xué)學(xué)報;2009年05期

相關(guān)會議論文 前7條

1 梁功有;曾忠;張永祥;張良奇;姚麗萍;邱周華;;封閉方腔內(nèi)自然對流的格子Boltzmann方法模擬[A];重慶力學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

2 鄧義求;唐政;董宇紅;;基于格子Boltzmann方法對氣動聲學(xué)的應(yīng)用研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

3 唐政;鄧義求;董宇紅;;基于格子Boltzmann方法對多孔介質(zhì)壁湍流減阻減噪機(jī)理的研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

4 鄧林;張云;解孝林;周華民;;共混高聚物剪切粘度的格子Boltzmann方法模擬[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第14分會：流變學(xué)[C];2014年

5 王星;謝華;;基于浸入邊界-格子Boltzmann方法的仿生機(jī)器魚的數(shù)值模擬[A];第十三屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第二十六屆全國水動力學(xué)研討會論文集——C計算流體力學(xué)[C];2014年

6 戴傳山;劉學(xué)章;;格子Boltzmann方法用于多孔介質(zhì)與自由流體開口腔體內(nèi)自然對流的數(shù)值模擬研究[A];中國地球物理學(xué)會第二十七屆年會論文集[C];2011年

7 李學(xué)民;曹俊興;王興建;;利用格子Boltzmann方法模擬孔隙介質(zhì)中的流體滲流[A];中國地球物理學(xué)會年刊2002——中國地球物理學(xué)會第十八屆年會論文集[C];2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 譚玲燕;用格子Boltzmann方法模擬圓柱的攪動流動及減阻[D];吉林大學(xué);2011年

2 柴振華;基于格子Boltzmann方法的非線性滲流研究[D];華中科技大學(xué);2009年

3 丁麗霞;用于模擬粘性流體流動的格子Boltzmann方法[D];吉林大學(xué);2009年

4 張婷;多孔介質(zhì)內(nèi)多組分非均相反應(yīng)流的格子Boltzmann方法研究[D];華中科技大學(xué);2012年

5 魯建華;基于格子Boltzmann方法的多孔介質(zhì)內(nèi)流動與傳熱的微觀模擬[D];華中科技大學(xué);2009年

6 張文歡;基于格子Boltzmann方法的撞擊流流動不穩(wěn)定性的數(shù)值研究[D];華中科技大學(xué);2013年

7 宋香霞;用格子Boltzmann方法分析燃料電池陽極的三維結(jié)構(gòu)和性能[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

8 韓波;基于格子Boltzmann方法的燃料電池多相傳輸現(xiàn)象研究[D];浙江大學(xué);2014年

9 榮伏梅;基于格子Boltzmann方法的多孔介質(zhì)REV尺度的流動與強(qiáng)化傳熱研究[D];華中科技大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 許超敏;用格子Boltzmann方法模擬熱流動[D];吉林大學(xué);2010年

2 陳林婕;幾類非線性偏微分方程的格子Boltzmann方法[D];福建師范大學(xué);2010年

3 孫福振;用格子Boltzmann方法研究平板繞流[D];吉林大學(xué);2007年

4 鄭林;微尺度流動與傳熱的格子Boltzmann方法模擬[D];華中科技大學(xué);2006年

5 馬金英;用格子Boltzmann方法模擬棱柱繞流問題[D];吉林大學(xué);2009年

6 劉玉龍;用格子Boltzmann方法模擬含動邊界的流體流動[D];吉林大學(xué);2008年

7 劉晴;用格子Boltzmann方法計算鈍體繞流問題[D];吉林大學(xué);2008年

8 邵九姑;用格子Boltzmann方法模擬研究多孔介質(zhì)中的傳質(zhì)傳熱問題[D];浙江師范大學(xué);2012年

9 陳同慶;格子Boltzmann方法及其對圓柱繞流問題的模擬[D];天津大學(xué);2007年

10 徐超;基于格子Boltzmann方法的海流能水輪機(jī)翼型葉片水動力特性研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

本文編號：1593660