导读:本文包含了边界通量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:浸润边界法,并行计算,流固耦合,柔性结构动力学
边界通量论文文献综述
刘钒,刘刚,江雄,舒昌[1]（2019）在《基于浸润边界-格子波尔兹曼通量求解器的柔性结构流固耦合数值模拟》一文中研究指出浸润边界-格子玻尔兹曼通量求解器(Immersed Boundary-Lattice Boltzmann Flux Solver,IB-LBFS)在处理复杂动态边界流动中具有计算精度高和灵活性强的特点,可应用于柔性体流固耦合数值模拟中。本文对IB-LBFS进行了算法效率上的优化改进,设计和实现了并行计算能力,使之可求解具有较大规模网格的流动问题,且通过旋转球体的绕流计算进行了验证。在此基础上,通过应用基于绝对节点坐标法的柔性结构动力学方法,与IB-LBFS结合,建立了可处理大变形柔性结构的流固耦合问题的数值模拟平台,通过旗帜摆动问题和固支板受流体载荷的弯曲变形问题验证并实现了大变形柔性结构的流固耦合高效仿真。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2019年05期）
谢恒,龙丽,穆晓辉,张文丽[2]（2019）在《城市水体CO_2和CH_4通量监测的静态箱法与薄边界层模型估算法比较》一文中研究指出以城市河流为研究对象,分别运用静态箱法(floating static chamber,FSC)和薄边界层法(the boundary layer equation,BLE)测定并比较研究在低风速下水-气界面24 h内昼夜甲烷(CH_4)和二氧化碳(CO_2)通量变化.结果表明,BLE法计算得出水-气界面的通量要明显高于FSC法测定计算结果.两种方法计算出来水-气界面CO_2通量有较强线性正相关,但两种方法计算的CH_4通量之间无显着的相关;表明影响这两种方法进行估算CH_4和CO_2通量的参数有一定的差异.(本文来源于《叁峡大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
吴晓笛[3]（2019）在《基于浸入边界-格子Boltzmann通量法的椭圆柱涡激振动数值研究》一文中研究指出涡激振动既能够引起结构部件的疲劳破坏又能够通过振动能量收集装置为人类提供新型清洁能源。因此,无论是从抑制振动角度或高效利用振动能量角度,涡激振动机理一直是流固耦合基础研究与海洋工程应用领域的研究热点。由于流体与结构相互作用的复杂性,涡激振动机理研究尚未成熟。本文旨在建立一套简便的求解流固耦合问题的数值计算方法,通过典型算例验证方法的可行性与准确性,并应用该数值方法研究椭圆柱这种非典型柱体结构的涡激振动机理,着重分析来流条件、几何尺寸和布置间距对结构振动响应的影响规律和内在物理机制。首先,建立了基于多松弛模型的格子Boltzmann通量求解法。基于宏观方程和介观模型的耦合思想,采用多尺度Chapman-Enskog数学手段,给出了状态变量和通量用格子模型分布函数表达的关系式,实现无粘与粘性项的统一求解,有效避免了宏观方法中高阶通量的求解。采用不同雷诺数下的方腔驱动流的典型算例验证数值方法的准确性和有效性。其次,有效结合强制边界-浸入边界法与格子Boltzmann通量求解法,建立非贴合边界的流固耦合算法。格子模型与浸入边界法的引入使该流固耦合数值计算可以在笛卡尔网格下进行,无需生成贴体网格及运用动网格技术,简化了动边界物理问题的计算过程。通过数值模拟圆柱和翼型静止绕流、主动旋转绕流以及横向单自由度涡激振动问题,逐步验证了数值方法在求解静止边界和动边界问题的有效性和可行性,为后续研究椭圆柱结构涡激振动问题提供了有效简便的计算方法。接着,应用浸入边界-格子Boltzmann通量求解法开展了低雷诺数条件下椭圆柱静止绕流的数值研究。对于单椭圆柱(0.7?A_R?1.5)的数值结果表明:作用力系数和斯特劳哈尔数随A_R的增加而减小,尾流均呈现周期性脱落涡结构。对于串列双椭圆柱(0.7?A_R?1.5且2?L/D?11)数值结果表明:临界间距随A_R的增加而增加;上游柱体作用力系数的变化规律与单柱体相同,随A_R的增加而减小;未达到临界间距时,下游作用力符合该规律,达到临界间距后与单柱体的规律相反;串列系统的流动形态分为单钝体模式,交替再附模式和尾涡双脱落模式。随后,应用浸入边界-格子Boltzmann通量求解法开展了0.7?A_R?1.5的单椭圆柱双自由度涡激振动的数值研究。结果表明A_R对振动响应分区的起止点和响应幅值有显着的影响:A_R的增加推迟了柱体驶入锁定区间,锁定区域的大小随着A_R的增加呈现先增大后缩小的趋势,在A_R=1附近最大;振动主频为升力系数的主频,共振发生在横向方向,运动轨迹呈现“8”字形;低雷诺数范围内横向振幅均为轴向振幅的10~2量级的倍数关系;根据横向最大振幅随折合速度的演化规律,将振动响应详细划分6个区域,即非同步区间I、准周期初始分支、周期初始分支、周期下端分支、准周期下端分支和非同步区间II;横向最大幅值与A_R呈线性递减关系。最后,应用浸入边界-格子Boltzmann通量求解法研究串列双椭圆柱双自由度流致振动问题。结果表明:与静止绕流相比,流致振动现象加速了串列系统柱体剪切层卷起形成尾迹脱落涡的过程。随着间距比的增加,上游柱体的振动响应与尾流模式发展规律越来越接近相同A_R的单椭圆柱。下游柱体由于受到上游尾迹的影响,存在剪切层附着、脱落涡交替附着或有效屏蔽来流的作用,因此尾流模式与单柱体有所区别:当上游尾迹形成的脱落涡从下游柱体一侧流过时,下游柱体振动响应较小;当脱落涡交替附着在下游柱体表面时,增强了下游柱体的振动;在较大间距比和A_R时,下游柱体的振动响应更为强烈。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
刘钒,刘刚,舒昌[4]（2018）在《浸润边界-格子波尔兹曼通量求解器的加速技术研究》一文中研究指出浸润边界-格子波尔兹曼通量求解方法(IB-LBFS)是一种在笛卡尔网格中计算复杂外形非定常流动问题的新方法。其应用有限体积方法,通过在单元界面进行基于格子波尔兹曼方法(LBM)的通量重构进行流场求解,相对于传统的LBM方法提高了计算效率和灵活性。通过应用隐式边界条件,实现了流场边界条件的精确满足。但在处理较大规模网格特别是涉及非定常流动问题时,现有的串行算法和迭代算法难以满足计算时间需求。本文针对求解方程的特点开发了迭代计算的加速算法,并在IB-LBFS串行算法的基础上实现了并行计算。通过旋转球绕流算例、旗帜摆动问题验证了矩阵加速运算方法,并检验了并行计算平台的准确性。对迭代加速计算:在物面修正速度方程计算中,应用了一维存储技术存储和计算系数矩阵A,并利用其正定对称性使用了共轭斜量法(CG)对线性问题进行快速迭代求解。在非定常物面流动问题中,对物面表面网格更新插值关系计算进行了算法优化处理。对并行计算:复杂柔性体的流固耦合计算对边界流动的精密处理提出了要求,现有的串行程序在处理大规模网格问题的效率较为低下。针对IB-LBFS求解器的算法特性,开发了一套完备的并行计算方法,其包含网格区域设计、数据传输优化算法、并行插值和计算的分解和归并算法等技术。首先通过绕轴心转动的圆球扰流问题(图(a))验证了迭代加速计算技术。其来流雷诺数Re=300,在给定的角速度转动下,计算得到了周期性地气动力系数和涡脱落结构,与文献结果进行了对比验证。验证了加速方法的有效性。其后,通过圆球绕流问题和柔性矩形旗帜摆动问题(图(b))对并行计算方法进行了验证。结果验证了并行计算方法的有效性。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25）
吴晓笛,刘华坪,陈浮[5]（2018）在《基于浸入边界-格子Boltzmann通量求解法的椭圆柱流动特性分析》一文中研究指出基于浸入边界-格子Boltzmann通量求解法,开展了雷诺数Re=100不同几何参数下单椭圆柱及串列双椭圆柱绕流流场与受力特性对比研究。结果表明,随长短轴比值的增加,单椭圆柱绕流阻力系数先减小后缓慢上升,最大升力系数则随长短轴比值的增大而减小;尾迹流动状态从周期性脱落涡到稳定对称涡。间距是影响串列圆柱及椭圆柱流场流动状态的主要因素,间距较小时,串列圆柱绕流呈周期性脱落涡状态,而椭圆柱则为稳定流动;随着间距增加,上下游圆柱及椭圆柱尾迹均出现卡门涡街现象,且串列椭圆柱临界间距大于串列圆柱。串列椭圆柱阻力的变化规律与圆柱的基本相同,上游平均阻力大于下游阻力;上游椭圆柱阻力随着间距的变大先减小,下游随间距的变大而增加,当间距达到临界间距时上下游阻力跃升,随后出现小幅度波动再逐渐增加,并趋近于相同长短轴比值下单柱体绕流的阻力。(本文来源于《计算力学学报》期刊2018年03期）
Xiao-di,WU,Hua-ping,LIU,Fu,CHEN[6]（2018）在《基于浸入边界-格子波尔兹曼通量求解法的并列双圆柱流动特性数值研究（英文）》一文中研究指出目的:本文旨在应用新型数值求解方法,即浸入边界-格子波尔兹曼通量求解法,研究并列双圆柱流动特性,并探索该数值方法在工程应用中的可行性。创新点:1.将浸入边界法与格子波尔兹曼求解法相结合,简单并高效地实现在非均匀直角网格下求解不可压流动以及动边界问题;2.应用浸入边界-格子波尔兹曼求解法研究并列双圆柱流场特性。方法:1.通过理论推导,建立状态变量和通量与格子波尔兹曼方程中粒子密度分布函数之间的关系(公式(8)~(10));2.采用强制浸入边界法处理流固界面使固壁表面满足无滑移边界条件,实现在笛卡尔网格下求解运动边界问题;3.通过数值模拟,探讨雷诺数和圆柱间距对静止双圆柱受力及流场尾流特性的影响以及雷诺数、间距和旋转速度对旋转并列双圆柱受力及尾流特性的影响规律。结论:1.浸入边界-格子波尔兹曼求解法可以简单实现采用非贴体网格求解不可压流动及动边界问题。2.对于并列静止双圆柱,随着间距的增加,双圆柱尾流场的相互作用逐渐消失,尾迹由无规则性转变为规则的同相位流动或反向流动;雷诺数影响圆柱受力系数。3.对于并列旋转双圆柱,雷诺数对旋转圆柱受力影响较弱;旋转速度可以抑制单圆柱尾流场的非定常效应;随着圆柱间距的增加,双圆柱后方形成固定的相位关系以及同一频率的脱落涡。(本文来源于《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》期刊2018年05期）
马铮,沈新勇,黄文彦,李小凡,冯涛[7]（2017）在《一次梅雨锋暴雨的边界层热通量输送与湍流动能收支分析》一文中研究指出利用中尺度WRF模式对于2007年7月一次典型的梅雨锋暴雨过程进行了高分辨率数值模拟,对于边界层内的热通量输送和湍流动能的时空变化特征,以及湍流动能各收支项的分布及变化特征进行了分析。结果表明,降水发生时段内边界层热通量和湍流动能的时空分布特征与晴空日变化特征表现出显着不同,潜热通量随高度自下而上呈现"正—负—正"的分布,感热通量以负值为主,负值中心高度与潜热通量由负转正的高度相对应,湍流动能的发展高度与持续时间都有所增加,降水区近地面湍流动能弱于其他区域,但是在468 m以上高度则显着强于其他区域。降水区湍流动能的来源主要是平均风切变所产生的机械湍流,浮力作用与粘性耗散在降水期间消耗湍流动能,湍流输送作用将低层的湍流动能输送至较高的高度,使低层减小而高层增大,临界高度与湍流动能的大值中心高度对应。(本文来源于《气象科学》期刊2017年06期）
吴晓笛,刘华坪,陈浮[8]（2017）在《基于浸入边界-多松弛时间格子玻尔兹曼通量求解法的流固耦合算法研究》一文中研究指出针对流固耦合问题,发展了基于浸入边界-多松弛时间格子玻尔兹曼通量求解法(immersed boundary method multi-relaxation-time lattice Boltzmann flux solver,IB-MRT-LBFS)的弱耦合算法.依据多尺度Chapman-Enskog展开,建立不可压宏观方程状态变量和通量与格子玻尔兹曼方程中粒子密度分布函数之间的关系;采用强制浸入边界法处理流固界面使固壁表面满足无滑移边界条件,根据修正的速度求解动量方程力源项;结构运动方程采用四阶龙格-库塔法求解.格子模型与浸入边界法的引入使流固耦合计算可以在笛卡尔网格下进行,无需生成贴体网格及运用动网格技术,简化了计算过程.数值模拟了单圆柱横向涡激振动、单圆柱及串列双圆柱双自由度涡激振动问题.结果表明,IB-MRT-LBFS能够准确预测圆柱涡激振动的锁定区间、振动响应、受力情况以及捕捉尾流场结构形态,验证了该算法在求解流固耦合问题的有效性和可行性.(本文来源于《物理学报》期刊2017年22期）
符靖茹[9]（2017）在《华南近海登陆台风边界层结构和海气通量的观测研究》一文中研究指出华南近海是我国受登陆台风影响最为频繁、最为严重的地区,由于观测资料匮乏,对于该区域的台风边界层结构以及海气通量的精确描述仍然是难点。本研究基于热带气旋年鉴数据和中国气象局广州热带海洋气象研究所茂名博贺海洋气象科学试验基地获取的台风GPS探空观测数据和涡动相关系统观测数据对台风边界层动力和热力结构以及海气通量交换特征进行研究。本文通过分析登陆华南近海的热带气旋的基本特征发现华南近海地区是我国受热带气旋影响最为频繁的区域,年平均5.4个,占我国登陆热带气旋总数的59.2%,其中影响最频繁的海域位于叁沙市中沙群岛西北。强台风集中于5～20°N,120～150°E附近海域,超强台风生成地域较其偏东南部。影响华南近海的台风的时间跨度为4-11月,主要集中在6～9月,夏季的台风最多,秋季次之。1949～2015年间,影响华南近海的台风最多的年份有8个,最少的年份有2个。近10年来,影响华南近海台风的频数变化呈现下降趋势。本文通过分析华南近海登陆台风“尤特”和“彩虹”的边界层结构特征,发现台风登陆前和登陆后的动力和热力边界层结构存在差异,分析最大风速高度(humax)、最大切向风高度(hut)、入流层厚度(hinfl)和混合层厚度(Zi)发现利用热力学定义的边界层高度Zi比动力学定义的边界层高度humax、hut、和hinfl小很多,Zi低于500 m,humax和hut的变化范围为500～2200 m,hinfl的变化范围为400～1500m,humax和hut在入流层hinfl之上。受离岸气流和向岸气流的影响,台风登陆前和登陆后humax、hut存在较大的差异,而且huma、hut和Zi均随着距台风中心距离的减小而减小。本文分析了台风登陆过程中海气通量、摩擦速度(u*)和拖曳系数(Cd)的变化特征,并对台风登陆过程中u*和Cd与风速的关系进行了研究。结果显示台风登陆过程中,动量通量随着风速的增大而增大;感热通量和潜热通量在台风登陆过程中比登陆前和登陆后大得多,且变化比较剧烈,说明台风在登陆前后需要更多的热通量来支撑;潜热通量比感热通量大,说明潜热通量是台风发展的主要能量来源。台风登陆过程中,Cd对风速具有非线性依赖性,在低风速下,随着风速的增大而减小,在中风速下,随着风速的增大而增大,而当U10达到17m/s时,Cd达到极值0.003,之后随着风速的增大而减小。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2017-06-01）
方鹏均,刘芯宇,张雷,徐轶[10]（2017）在《边界热通量作用下枝晶生长相场模型的有限元法模拟》一文中研究指出基于Beckermann和Karma枝晶生长相场模型,建立耦合溶质场、温度场的相场模型,采用有限元法对控制方程进行求解,研究凝固过程Al-3.0%(质量分数)Cu合金在边界热通量作用下的枝晶生长行为。结果表明,边界热通量作用能够显着改变凝固前沿的传热和传质,影响枝晶生长形貌。在边界抽热条件下,枝晶前沿温度降低,实际过冷度增大,从而促进二次枝晶生长发育,界面前沿溶质扩散层薄,枝晶微观偏析严重。而边界加热条件下,枝晶前沿温度升高,实际过冷度减小,抑制枝晶生长发育,界面前沿扩散层厚,枝晶微观偏析减弱。(本文来源于《功能材料》期刊2017年04期）
边界通量论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以城市河流为研究对象,分别运用静态箱法(floating static chamber,FSC)和薄边界层法(the boundary layer equation,BLE)测定并比较研究在低风速下水-气界面24 h内昼夜甲烷(CH_4)和二氧化碳(CO_2)通量变化.结果表明,BLE法计算得出水-气界面的通量要明显高于FSC法测定计算结果.两种方法计算出来水-气界面CO_2通量有较强线性正相关,但两种方法计算的CH_4通量之间无显着的相关;表明影响这两种方法进行估算CH_4和CO_2通量的参数有一定的差异.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
边界通量论文参考文献
[1].刘钒,刘刚,江雄,舒昌.基于浸润边界-格子波尔兹曼通量求解器的柔性结构流固耦合数值模拟[J].空气动力学学报.2019
[2].谢恒,龙丽,穆晓辉,张文丽.城市水体CO_2和CH_4通量监测的静态箱法与薄边界层模型估算法比较[J].叁峡大学学报(自然科学版).2019
[3].吴晓笛.基于浸入边界-格子Boltzmann通量法的椭圆柱涡激振动数值研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[4].刘钒,刘刚,舒昌.浸润边界-格子波尔兹曼通量求解器的加速技术研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018
[5].吴晓笛,刘华坪,陈浮.基于浸入边界-格子Boltzmann通量求解法的椭圆柱流动特性分析[J].计算力学学报.2018
[6].Xiao-di,WU,Hua-ping,LIU,Fu,CHEN.基于浸入边界-格子波尔兹曼通量求解法的并列双圆柱流动特性数值研究（英文）[J].JournalofZhejiangUniversity-ScienceA(AppliedPhysics&Engineering).2018
[7].马铮,沈新勇,黄文彦,李小凡,冯涛.一次梅雨锋暴雨的边界层热通量输送与湍流动能收支分析[J].气象科学.2017
[8].吴晓笛,刘华坪,陈浮.基于浸入边界-多松弛时间格子玻尔兹曼通量求解法的流固耦合算法研究[J].物理学报.2017
[9].符靖茹.华南近海登陆台风边界层结构和海气通量的观测研究[D].南京信息工程大学.2017
[10].方鹏均,刘芯宇,张雷,徐轶.边界热通量作用下枝晶生长相场模型的有限元法模拟[J].功能材料.2017