immersed boundary method
immersed boundary method
“Immersed boundary method（沉浸边界法）”是一种用于模拟
流体力学现象的数值方法。它的主要特点是能够快速地处理具有复杂
几何形状的物体在流场中的运动，并且不需要对物体表面进行网格划分。这种方法广泛应用于研究飞机、汽车、建筑物、海洋、生物等领
域中的流体力学问题。
以下是沉浸边界法的概述及其基本步骤：
1.几何建模
在开始模拟前，需要对物体进行几何建模。通常使用计算机辅助
设计（CAD）软件来构建物体的三维模型。建模的过程中要特别注意物
体表面的平滑性和连续性。
2.网格生成
网格的生成是数值模拟中的重要步骤。但是在沉浸边界法中，物
体表面不需要进行网格划分，只需要对流场进行网格划分。使用非结
构化网格是常用的方法，可以有效地减小计算误差。
3.计算流场
沉浸边界法中，物体不是一个独立的对象，而是与周围流体耦合
在一起的。因此，在计算流场时需要同时考虑物体的影响。通过计算
来确定物体表面上的力和力矩，再根据牛顿运动定理对物体进行运动
方程的求解。
4.修正物体的位置和形状
由于物体表面的力矩和力的分布是离散的，所以物体的位置和形
状会出现一些畸变和扭曲。对于这些问题，常见的修正方法是使用弹
性修正技术和形变修正技术。这些技术可以保证物体运动的连续性和
平滑性。
5.检测计算精度和效率
最后，需要检测计算结果的精度和效率。通过与实验或者其他数
值方法的比较来确定所得结果的准确性。同时要进行计算速度的比较，
以便进一步优化计算方法。
总之，沉浸边界法是一种非常灵活的数值方法，可以处理各种不规则的物体运动，并且具有高精度和高效率。这种方法在流体力学领域中得到广泛应用，并且逐渐成为了研究复杂流动问题的重要工具。
地质工程专业常用英文词汇
1 阐述expound(explain), state 引入introduce into 相应的corresponding 概念conception 概论overview 概率probability 概念化conceptualize 宏观的macroscopic 补充complement 规划plan 证明demonstrate, certify, attest 证实confirmation 补偿compensate, make up, imburse 算法algorithm 判别式discriminant 有限元方法finite element method(FEM) 样本单元法sample element method(SEM) 赤平投影法stereographic projection method(SPM) 赤平投影stereographic projection 干扰位移法interference displacement method(IDM) 干扰能量法interference energy method(IEM) 条分法method of slices 极限平衡法limit equilibrium method 界面元法boundary element method 模拟simulate 计算程序computer program 数值分析numerical analysis 计算工作量calculation load 解的唯一性uniqueness of solution 多层结构模型laminated model 非线性nonlinear 横观各向同性lateral isotropy 各向同性isotropy 各向异性anisotropy 非均质性heterogeneity 边界条件boundary condition 本构方程constitutive equation 初始条件initial condition 初始状态rest condition 岩土工程geotechnical engineering, 土木工程civil engineering 基础工程foundation engineering 最不利滑面the most dangerous slip surface 交替alternate 控制论cybernetics 大量现场调查mass field surveys 组合式combined type 相互作用interaction 稳定性评价stability evaluation 均质性homogeneity 介质medium 层layer, stratum 组构fabric 1地形地貌geographic and geomorphic 工程地质条件engineering geological conditions 地形地貌条件geographic and geomorphic conditions 地形land form 地貌geomorphology, relief 微地貌microrelief 地貌单元landform unit, geomorphic unit 坡度grade 地形图relief map 河谷river valley 河道river course 河床river bed(channel) 冲沟gully, gulley, erosion gully, stream(brook) 河漫滩floodplain(valley flat) 阶地terrace 冲积平原alluvial plain 三角洲delta 古河道fossil river course, fossil stream channel 冲积扇alluvial fan 洪积扇diluvial fan 坡积裙talus apron 分水岭divide 盆地basin 岩溶地貌karst land feature, karst landform 溶洞solution cave, karst cave 落水洞sinkhole 土洞Karstic earth cave 2地层岩性 地层geostrome (stratum, strata) 岩性lithologic character, rock property 岩体rock mass 岩层bed stratum 岩层layer, rock stratum 母岩matrix, parent rock 相变facies change 硬质岩strong rock, film 软质岩weak rock 硬质的competent 软质的incompetent 基岩bedrock 岩组petrofabric 覆盖层overburden 交错层理cross bedding 层面bedding plane 片理schistosity 层理bedding 板理（叶理）foliation 波痕ripple-mark 泥痕mud crack 雨痕raindrop imprints 造岩矿物rock-forming minerals 粘土矿物clay mineral 高岭土kaolinite 蒙脱石montmorillonite 伊利石illite 云母mica 白云母muscovite 黑云母biotite 石英quartz 长石feldspar 正长石orthoclase 斜长石plagioclase 辉石pyroxene, picrite 角闪石hornblende 方解石calcite 构造structure 结构texture 组构fabric(tissue) 矿物组成mineral composition 结晶质crystalline 非晶质amorphous 产状attitude 火成岩igneous
边界元法发展综述
边界元法发展综述 刘娅君 学号：11080922005 从工程实际中提出的力学问题，一般可归结为数学的定解问题。但其中只有极少数简单情况可以求得解析解，而大多情况都必需借助于有效的数值方法来求解。有限元法是目前工程中应用最广泛的数值方法，已有很多通用程序和专用程序在各个工程领域投人了实际应用。然而，有限元法本身还存在一些缺点。例如，在应力分析中对于应力集中区域必须划分很多的单元，从而增加了求解方程的阶数，计算费用也就随之增加；用位移型有限元法求解出的应力的精度低于位移的精度，对于一个比较复杂的问题必须划分很多单元，相应的数据输人量就很大，同时，在输出的大量信息中，又有许多并不是人们所需要的。 边界积分方程—边界元法在有限元法之后发展起来成为工程中广泛应用的一种有效的数值分析方法。它的最大特点就是降低了问题的维数，只以边界未知量作为基本未知量，域内未知量可以只在需要时根据边界未知量求出。在弹性问题中，由于边界元法的解精确满足域内的偏微分方程，因此它相对有限元法的解具有较高的精度。同时在一些领域里，例如线弹性体的应力集中问题，应力有奇异性的弹性裂纹问题，考虑脆性材料中裂纹扩展的结构软化分析，局部进人塑性的弹塑性局部应力问题以及弹性接触问题…等，边界元法已被公认为比有限元法更为有效。正是因为这些特点，使边界元法受到了力学界、应用数学界及许多工程领域的研究人员的广泛重视。 边界元与有限元相比有很多优点：首先，它能使问题的维数降低一维，如原为三维空间的可降为二维空间，原为二维空间的问题可降为一维。其次，它只需将边界离散而不象有限元需将区域离散化，所划分的单元数目远小于有限元，这样它减少了方程组的方程个数和求解问题所需的数据，不但减少了准备工作，而且节约了计算时间。第三，由于它是直接建立在问题控制微分方程和边界条件上的，不需要事先寻找任何泛函，不像以变分问题为基础的有限元法，如果泛函不存在就难于使用。所以边界元法可以求解经典区域法无法求解的无限域类问题。最后，由于边界元法引入基本解，具有解析与离散相结合的特点，因而具有较高的精度。
专业韩语词汇 机械电力类韩语单词
专业韩语词汇机械电力类韩语单词 0???0类设计kind 0 design 1???1类设计kind 1 design 1??单柱式single column 1??一次侧first 1??一转1 rotation 2?????双绕组变压器double-wound trasformer 2???2类设计kind 2 design 2??双柱式double column 2??二次侧secondary distribution 3??????三极联动负荷开关triode linked load switch 3?????三相短路电流three-phase short-circuit current 3???三相组three phase set 3??????????三相油浸式电力变压器three-phase oil immersed power transformer 3???????三相电力变压器three-phase power transformer 3??????????三相电源的联接端子connecting terminal of three-phase power 3???三相电源three-phase power 3???三极串联triod series 3??????三芯铠装电缆tri-cored sheathed cable ? 3??三柱式three limb ??????架空配电线路overhead distribution line ????架空线路overhead ??间隙clearance ??????不依赖人力的操作independent manpower operation ???钩棒hook rod ??灵敏度sensititvity ??监测monitor ????监视信号monitoring signal ????监视装置monitoring device ???观察窗observing window ????触电事故contact incident ??鉴定authenticate ???控制的金属网control wire netting ??降水Precipitation ???开孔opening ????分闸时间openning time ????分闸位置open position ????断开触头, 动合触头，常开触头breaking contact ????分闸操作opening operation ??开发develop ??开口, 开路/触发open loop/flip
immersed boundary method
immersed boundary method “Immersed boundary method（沉浸边界法）”是一种用于模拟 流体力学现象的数值方法。它的主要特点是能够快速地处理具有复杂 几何形状的物体在流场中的运动，并且不需要对物体表面进行网格划分。这种方法广泛应用于研究飞机、汽车、建筑物、海洋、生物等领 域中的流体力学问题。 以下是沉浸边界法的概述及其基本步骤： 1.几何建模 在开始模拟前，需要对物体进行几何建模。通常使用计算机辅助 设计（CAD）软件来构建物体的三维模型。建模的过程中要特别注意物 体表面的平滑性和连续性。 2.网格生成 网格的生成是数值模拟中的重要步骤。但是在沉浸边界法中，物 体表面不需要进行网格划分，只需要对流场进行网格划分。使用非结 构化网格是常用的方法，可以有效地减小计算误差。 3.计算流场 沉浸边界法中，物体不是一个独立的对象，而是与周围流体耦合 在一起的。因此，在计算流场时需要同时考虑物体的影响。通过计算 来确定物体表面上的力和力矩，再根据牛顿运动定理对物体进行运动 方程的求解。 4.修正物体的位置和形状 由于物体表面的力矩和力的分布是离散的，所以物体的位置和形 状会出现一些畸变和扭曲。对于这些问题，常见的修正方法是使用弹 性修正技术和形变修正技术。这些技术可以保证物体运动的连续性和 平滑性。 5.检测计算精度和效率 最后，需要检测计算结果的精度和效率。通过与实验或者其他数 值方法的比较来确定所得结果的准确性。同时要进行计算速度的比较，
以便进一步优化计算方法。 总之，沉浸边界法是一种非常灵活的数值方法，可以处理各种不规则的物体运动，并且具有高精度和高效率。这种方法在流体力学领域中得到广泛应用，并且逐渐成为了研究复杂流动问题的重要工具。
starccm 浸入边界法
starccm 浸入边界法 浸入边界法（Immersed Boundary Method，简称IBM）是一种数值计算方法，用于模拟复杂几何形状的流体流动问题。该方法最早由Peskin于1972年提出，并在之后的几十年间得到了广泛应用和发展。 浸入边界法的核心思想是将复杂的边界形状“浸入”到计算区域中，通过在边界上施加力的方式将边界对流体的影响引入到计算中。相比传统的刚性边界方法，浸入边界法具有以下优势： 1. 简化网格生成：传统方法需要通过复杂的网格划分来准确地表示复杂边界形状，而浸入边界法无需对边界进行特殊处理，只需在计算区域中表示边界，大大简化了网格生成的复杂度。 2. 高灵活性：传统方法在处理形状变化的边界时需要重新生成网格，而浸入边界法通过在计算过程中更新力的方式可以实时处理形状变化的边界，具有更高的灵活性。 3. 模拟多物理场景：浸入边界法可以很容易地扩展到多物理场景，如流固耦合、流固热耦合等，只需在计算区域中定义相应的边界条件和物理参数即可。 浸入边界法的实现步骤包括以下几个主要步骤： 1. 边界力插值：通过某种插值方法，将边界上的物理量（如速度、压力等）插值到计算区域中。
2. 边界力计算：根据边界上的物理量，计算施加在边界上的力。常用的力计算方法包括弹簧模型、离散元模型等。 3. 边界力传递：将计算得到的边界力传递到流体区域中。传递方式可以是通过施加源项项或为流场施加边界条件。 4. 流体求解：在传递了边界力后，对流体流动进行数值求解。可以采用传统的求解方法，如有限差分法、有限体积法、有限元法等。 5. 边界更新：根据流体流动的结果，更新边界的位置和形状。常见的更新方法有网格移动、几何变形等。 浸入边界法的应用领域广泛，涵盖了流体力学、多相流、生物医学工程等多个领域。在流体力学中，浸入边界法可以用于模拟流过复杂形状的固体物体的流动，如空气动力学中的飞行器、汽车气动学中的车身等。在多相流领域，浸入边界法可以用于模拟液滴、气泡等在流场中的运动行为。在生物医学工程领域，浸入边界法可以用于模拟和分析血流动力学、心脏瓣膜运动等。 总结起来，浸入边界法是一种用于模拟复杂边界形状流体流动问题的有效数值计算方法。它通过在计算区域中插入边界形状，并通过施加力的方式将边界的影响引入到计算中，简化了网格生成的复杂度，提高了模拟的灵活性和准确性。其应用涵盖了流体力学、多相流、生物医学工程等多个领域，并具有广阔的研究和应用前景。
稳定边界法
稳定边界法 稳定边界法（Stable Boundary Method，简称SBM）是一种用于建立粒子的边界约 束的数值方法。它广泛应用于计算流体力学、计算物理学和计算力学等领域，用于模拟流体-固体相互作用和固体-固体相互作用。 1. 稳定边界法的基本原理 稳定边界法的基本原理是通过在边界周围建立约束区域来实现边界条件的满足。在该约束区域内，粒子受到特定的边界约束力，以保持与边界的交互。通过约束力的引入，可以使模拟系统在存在边界的情况下，仍能保持稳定性和准确性。 2. 稳定边界法的应用场景 稳定边界法可以应用于各种流体-固体相互作用和固体-固体相互作用的问题，例如：- 流体通过孔洞或管道中的流动 - 均匀或不均匀剪切流 - 高速风扰动下的结构响应 - 非均匀载荷导致的变形和破坏 3. 稳定边界法的主要步骤 稳定边界法的主要步骤如下： 1. 初始化系统：确定模拟系统的初始状态和边界条件。 2. 粒子分布：将模拟系统划分为许多粒子，并根据问题的需求进行粒子分布。 3. 粒子属性确定：根据模拟系统的特点，为每个粒子定义相应的属性，例如位置、速度、质量等。 4. 碰撞检测：在每个时间步中，检测粒子是否与边界相交，如相交则进行碰撞检测。 5. 约束力计算：根据边界条件，在边界周围建立约束区域，并计算约束力以满足边界条件。 6. 粒子运动更新：根据粒子的受力情况，更新粒子的位置和速度，并考虑边界条件的影响。 7. 时间步长迭代：重复步骤4至6， 以模拟系统的动态行为。 8. 结果分析：根据模拟结果，进行分析和可视化展示，以获得关键信息。 4. 稳定边界法的优势和不足 稳定边界法具有以下优势： - 能够准确模拟流体-固体相互作用和固体-固体相互 作用。 - 容易与其他模拟方法结合，提高模拟效率和准确性。 - 对于复杂边界条件，能够提供较好的稳定性和可控性。
基于ABAQUS显式CEL方法的球体入水数值研究
基于ABAQUS显式CEL方法的球体入水数值研究 王晓辉;褚学森;冯光 【摘要】文章针对球体入水过程,采用显式动力学CEL(Coupled Eulerian-Lagrangian analysis)方法,对球体入水空泡的演化、发展过程进行了模拟.CEL方法在入水、特别是低速入水模拟过程中,由于无约束自由面边界的影响,需对水介质的体积模量进行修正,进而通过与球体入水实验入水弹道数据的对比,表明CEL方法在流固耦合数值求解中的有效性.最后,提出了显式动力学数值求解入水冲击载荷在采样频率、欧拉-拉格朗日接触的网格离散,以及整体网格离散精度控制方面应遵循的基本原则. 【期刊名称】《船舶力学》 【年(卷),期】2018(022)007 【总页数】7页(P838-844) 【关键词】入水;CEL方法;入水空泡;入水冲击载荷 【作者】王晓辉;褚学森;冯光 【作者单位】中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082 【正文语种】中文 【中图分类】O35 0 引言
入水过程是高速射弹、空投鱼雷等武器从空中弹道进入水下弹道的一个重要的过渡环节。结构体从接触自由水面瞬间，到完全进入水域内达到稳定状态完成入水过程、形成入水空泡流动，是一个非常短暂的瞬态过程。这个短暂的入水过程因同时涉及结构体、空气和水三相的相互作用，导致了流动介质突变引起的载荷突变、自由液面变化、空泡发展和结构体水下姿态变化、弹道发展等众多的复杂问题。 入水问题的研究，对解决入水弹道稳定性、入水冲击及缓冲，都有重要工程意义及理论研究价值。 1 入水及入水空泡发展 结构体以一定的初始速度穿越自由液面入水，其周围将形成一个空气层，伴随着弹体下降至自由液面以下，空气层进一步发展成为一个空腔，形成入水空泡。入水空泡从生成到溃灭呈现出复杂而有规律的发展过程，可以划分为流动形成、空泡敞开、空泡闭合和空泡溃灭4个阶段[1]。 以球体垂直入水过程为例，入水及入水空泡流动发展过程如图1所示。 流动形成阶段：从球体接触水面开始，到形成稳定、有规律的流场这一过程。在流动形成阶段，自由液面上方产生喷溅，同时球体尾部形成一个敞开的空泡，流动由此进入空泡敞开阶段。 在空泡敞开阶段，随着球体的向下运动，球体入水深度不断增大，球体前的流体质点被排挤到球体的外侧流域，使入水空泡表现为：在被拉长的同时还伴随着径向的扩张。 球体进一步向下运动，随着空泡继续拉长，空泡内的压强逐渐降低，周向扩张的流体在动能完全转化为周向流体的压力势能后开始反向运动，空泡收缩并逐渐在水下轴线上的某一点闭合，这种闭合形式称为深闭合。深闭合位置会伴有局部高压，形成两股反向的高速射流射入泡内，整个空泡被分为2个封闭区域并迅速分离，分 别向自由液面和球面收缩并溃灭，至此完成球体入水。
稳定边界法
稳定边界法 一、引言 稳定边界法（Stable Boundary Method，SBM）是一种数值计算方法，用于求解偏微分方程问题。该方法的主要特点是能够处理非线性问题，并且具有高精度和高效率的优点。本文将从以下几个方面对稳定边界法进行详细介绍。 二、SBM的基本原理 稳定边界法是一种迭代求解方法，其基本思想是将原问题转化为一个新的边界值问题，并通过不断迭代来逼近原问题的解。具体而言，SBM将偏微分方程中的非线性项通过Taylor展开得到一个线性化方程组，并在每次迭代中通过更新边界条件来逼近原问题的解。 三、SBM的数学模型 SBM可以用于求解各种偏微分方程问题，包括椭圆型、双曲型和抛物型等方程。以椭圆型方程为例，其一般形式为： $$\nabla\cdot (k(x)\nabla u)+f(x,u)=0$$
其中k(x)为扩散系数，f(x,u)为非线性项。将f(x,u)通过Taylor展开得到一个线性化项g(x,u)，则上式可以表示为： $$\nabla\cdot (k(x)\nabla u)+g(x,u)=0$$ 通过将边界条件转化为一个新的边界值问题，可以得到以下方程组： $$\begin{cases} \nabla\cdot (k(x)\nabla u)+g(x,u)=0,\quad x\in \Omega\\ u=u_0,\quad x\in \partial\Omega \end{cases}$$ 其中u0为原问题的边界条件。通过不断迭代，可以逐步逼近原问题的解。 四、SBM的求解过程 SBM的求解过程可以分为以下几个步骤： 1. 初始化：设初始解u0=0。 2. 计算线性化项：根据当前解u，计算线性化项g(x,u)。
基于有限元网格重构的降落伞工作过程数值研究
基于有限元网格重构的降落伞工作过程数值研究 孙鹏;陈晨;程涵 【摘要】The typical C9 parachute was taken as the research object,the structure of parachute was described by a finite element model,the finite space around it was defined as the flow field calculation domain,the displacement of the payload in global coordinates was defined as the displacement of flow field.Therefore the motion of the finite field was realized.The movable space was used instead of the fixed Euler space and the fluid structure interaction was calculated with the parachute structure.The information of the flow field and structure field and the dynamic response curves were obtained.The calculation results and the test results were compared and found that both were basically consistent,the feasibility of the calculation method was verified in this paper and this method also provided a reference of design of parachute.%以经典的C9圆伞为研究对象,用有限元模型描述该伞结构,定义其周围有限空间作为流场计算域,将全局坐标下载荷位移定义为流场域位移,实现有限流场域的运动.采用运动空间域代替固定的欧式空间域,并与降落伞结构实现了流固耦合计算.得到了丰富的流场、结构场信息及伞载系统的动力学响应曲线.将计算结果与试验数据进行比对发现二者基本一致,验证了此计算方法的可行性,为降落伞的设计提供参考依据. 【期刊名称】《科学技术与工程》 【年(卷),期】2017(017)025
浸没边界与LBM
浸入边界法的产生，发展和逐步完善为解决外形复杂的结构在流场中运动的模拟、流固耦合和运动边界问题提供了新的途径 1 绪论 对于复杂流场、流固耦合和运动边界问题，常用的两种处理方法是:基于坐标变换和网格映射技术的有限差分法和基于非结构网格的有限体积法。有限差分法需要寻找适合的高精度变换矩阵计算方法进行坐标变换和网格映射，因此即便是生成一个高质量正交性好的网格都需要耗费大量的时间进行迭代运算。而随着人们所需处理问题复杂程度的不断提高，生成理想的结构化网格系统变得异常困难。对于复杂的几何体，采用非结构网格是可行的方法，然而非结构网格的质量会随着几何体的复杂程度而明显下降，从而导致模拟失真。 针对上述问题，目前不同研究领域都已提出相应的计算方法。浸入边界法因其具有良好的发展前景，成为新的研究热点。为了模拟血液在可收缩的心脏瓣膜中流动，Charles Peskin [1]在1972 年提出了浸入边界法思想，即通过将复杂结构的边界模化成 Navier-Stokes动量方程的力源项，当这些力加在特定的一些网格点上时，可以成功的模拟出任意形状的结
构边界。 浸入边界法(Immersed Boundary Method)，既是一种数学建模方法，又是一种数值离散方法。在数学方法上，它是采用欧拉变量去描述流体的动态，利用拉格朗日变量描述结构的运动边界，用光滑Delta近似函数通过分布节点力和插值速度来表示流场和结构物的交互作用。它整个流场计算都使用笛卡尔网格，而不是按照物体形状生成复杂的贴体网格，无需处理从物理平面到计算平面的坐标和网格转换问题，因而可以大大提高计算效率而且节省了网格生成所需的时间。尤其对于动态边界问题，它无需在每一时间步长上实时更新网格，详见图1。浸入边界法在模拟血液流动、湍流的直接数值模拟、多相流动等方面取得成功，模拟结果和实验数据非常吻合，是目前计算流体力学领域研究的热点。
基于投影浸入边界法的流固耦合计算模型
基于投影浸入边界法的流固耦合计算模型 王文全，梁林，闫妍 【摘要】摘要:针对建立的刚体和流体相互作用的浸入边界法数学模型，借助求解不可压缩N-S方程组的分步投影方法的思想来求解基于浸入边界法的耦合系统方程.在空间离散上，对流项采用Quick格式，扩散项采用中心差分格式.时间推进采用显式欧拉法，固体对流体的作用力源项引入流体体积(VOF)方法中的体积比函数，通过龙贝格算法高效求解每个网格单元中浸入刚体所占的体积比.利用VC++编写投影浸入边界法的数值计算程序，并以单圆柱绕流为基准数值算例，通过与其他文献和实验结果的对比，验证了数值计算结果的准确性和可靠性，并进一步分析了不同雷诺数下圆柱绕流场的涡结构分布特征. 【期刊名称】北京工业大学学报 【年(卷),期】2014(040)006 【总页数】6 【关键词】关键词:流固耦合;投影浸入边界法;分步法;圆柱绕流 非线性动态流固耦合问题是学术界和工程界最具挑战性的研究内容之一.借助现代数值手段，深入研究结构振动和非定常流场之间的相互作用，对于避免流体诱发的结构共振从而提高结构的可靠性和安全性具有重要意义［1-2］.在流固耦合中，有相当一部分涉及刚体运动与流体的相互作用，当刚体发生大位移时，对常规的基于动网格技术的流固耦合求解方法提出了潜在的挑战，如网格动态更新技术、边界层网格控制等［3-4］.而基于浸入边界法的流固耦合方法采用固定网格技术，无须在计算过程中更新网格，在具有大位移的流固耦合计算中显示出巨大优越性［5-7］.在各类浸入边界法发展过程中，结合传统分步投影
法的思想［8-10］，投影浸入边界法也引起了研究者的广泛兴趣.如Minion ［11］在考虑不可压缩流动时采用Godunov投影法求解Navier-Stokes方程，并采用光滑过的交错投影计算力源项，此方法比传统浸入边界法有更高阶的收敛精度.Griffth等［12］利用有限差分的cell-centered投影浸入边界法研究生物流体力学中的流固耦合问题.Le等［13］利用两阶投影法满足无滑移边界条件，结合笛卡儿网格，采用有限差分离散控制方程，模拟不规则区域二维圆柱绕流和三维圆球绕流问题.Taira等［14］发展了一种等同于传统分步法的浸入边界法，将浸入边界外加的边界力作为拉格朗日乘子去满足无滑移条件，通过投影分离速度场，其数值方法可得到二阶精度.Lai等［15］求解Navier-Stokes方程采用半隐式压力投影，离散过程可保持对称性，并模拟二维难溶物质与流体的相互作用.文献［16］研究了连续显力法和离散隐力法的改进方法，并比较了2类方法的求解精度.综上可见，对投影浸入边界法的研究已取得了一些丰硕的成果，但总体来说，其研究起步较晚，尤其在国内研究报道非常少见.为了深入开展这方面的基础性研究工作，本文以传统投影法为基础，建立了刚体和流体相互作用的浸入边界法数学模型和数值求解策略，并利用VC++编写投影浸入边界法的数值计算程序，以单圆柱绕流为基准数值算例，验证数值计算结果的准确性和可靠性. 1 投影浸入边界法的控制方程 1.1 数学模型 包括刚体和流体在内的整个物理区域，都假定为不可压缩牛顿流体的黏性流动，其连续性和动量方程可分别表示为 式中:u代表速度矢量;p为流体压力;Re为流体雷诺数;f表示虚拟的力源项，这
浸入边界法 流体 体积法
浸入边界法流体体积法 浸入边界法（Immersed boundary method）是一种用于模拟流体 问题的数值计算方法。它的主要思想是将流体与固体边界之间的相互 作用引入数值模拟中，以模拟真实世界中流体与物体边界的相互作用。 在传统的数值模拟方法中，当流体流过物体边界时，需要对物体 边界进行网格划分，然后通过有限体积法或有限元法来模拟流体的运动。这种方法存在两个问题：一是对物体边界的网格划分需要大量计 算资源，尤其是在复杂几何形状的物体上；二是模拟流体与物体边界 的相互作用需要额外的模型或算法，不够直观。 浸入边界法通过将物体边界的信息嵌入到流体网格中，避免了对 物体边界的网格划分。具体而言，浸入边界法在流体网格中引入了一 个虚拟力的概念，这个虚拟力作用于流体网格上的节点，以模拟流体 与物体边界的相互作用。虚拟力的大小和方向由物体边界的几何形状 和运动状态决定。 使用浸入边界法进行流体模拟的步骤如下：首先，将流体区域划 分为有限大小的网格单元；然后，在每个网格单元的节点上计算流体 的速度和压力；接下来，根据虚拟力的作用，更新节点上的速度和压力；最后，根据更新后的速度和压力，计算流体的运动状态。 浸入边界法的优点是简化了对物体边界的网格划分，能够模拟复 杂几何形状的物体。同时，虚拟力的引入使模拟结果更加准确，能够
直观地反映流体与物体边界的相互作用。此外，浸入边界法还可以与其他数值模拟方法结合使用，提高模拟效果。 然而，浸入边界法也存在一些挑战和限制。首先，虚拟力的计算需要额外的计算资源，增加了计算成本。其次，虚拟力的精确计算对物体边界的描述要求较高，需要保证物体边界的连续性和几何形状的准确性。最后，浸入边界法在高雷诺数等流体问题中可能存在精度不足的问题，需要进一步的改进。 总之，浸入边界法是一种生动、全面、有指导意义的流体模拟方法。它通过引入虚拟力的概念，将流体与物体边界的相互作用纳入数值计算中，解决了传统方法中对物体边界的网格划分和模拟相互作用的问题。然而，浸入边界法在实际应用中仍面临一些挑战，需要进一步研究和改进。
隧道工程英语专业词汇
地道工程英语专业词汇 地道工程tunnelengineering 地道 tunnel 铁路地道 railwaytunnel 公路地道 highwaytunnel 地铁地道subwaytunnel;undergroundr ailwaytunnel;metrotunnel 人行地道pedestriantunnel 水工隧洞hydraulictunnel 输水地道 raulictunnel 山岭地道mountaintunnel 水下地道subaqueoustunnel 海底地道 水下地道 submarine tunnel;underwatertunnel 土质地道 earthtunnel 岩石地道 rocktunnel 浅埋地道 shallowtunnel;shallow-depth tunnel;shallowburying tunnel 深埋地道 deeptunnel;deep-depthtunnel;deepburyingtu nnel 偏压地道unsymmetricalloading tunnel 马蹄形地道 拱形地道 horse-shoetunnel;arch tunnel 圆形地道 circulartunnel 矩形地道rectangularsectiontunnel 大断面地道 largecross-sectiontunnel 长地道 longtunnel 双线地道 twin-tracktunnel;double tracktunnel 曲线地道 curvedtunnel 明洞 opentunnel;opencut tunnel;tunnelwithout cover;gallery 地道勘探 tunnelsurvey
基于自适应笛卡尔网格的翼型绕流数值模拟
基于自适应笛卡尔网格的翼型绕流数值模拟 韩玉琪;崔树鑫;高歌 【摘要】基于自适应笛卡尔网格方法求解Euler方程,结合浸入式边界方法解决小切割网格单元的时间步长限制问题,对NACA0012翼型的两种流动状况进行了数值模拟;并与AGARD的理论解和结构网格解进行了对比.结果表明:自适应笛卡尔网格方法在较少的网格量上得出的计算结果与AGARD结果吻合的很好,能够有效模拟二维翼型绕流问题,表明该网格方法具有进一步扩大应用范围的前景.%Adaptively-refined Cartesian-mesh approaches for the computation of Euler equations were introduced , immersed boundary method was employed to relieve the time step restriction of small cut cell, and two flows around NACA0012 airfoil were simulated and compared with theoretical and structured mesh results provided by AGARD. The results achieves from less number of mesh cells show good agreement with the published data by AGARD and flows around 2D airfoil are efficiently simulated, which show prospective applications in much more fields. 【期刊名称】《科学技术与工程》 【年(卷),期】2013(013)010 【总页数】5页(P2891-2895) 【关键词】自适应;笛卡尔网格;翼型;数值模拟 【作者】韩玉琪;崔树鑫;高歌
气泡在水中上升运动的数值模拟
气泡在水中上升运动的数值模拟 朱仁庆;李晏丞;倪永燕;侯玲 【摘要】基于流体体积函数(VOF)模型,借助Fluent软件,数值模拟了气泡在水中上升运动.考虑不同初始位置以及气泡大小对气泡在水中运动的影响,监测气泡在不同时刻的变形,分析了速度随时间的变化,并考察了气泡在不同密度比和粘度比的酒精流场和乙醚流场中运动.结果表明:直径大的气泡在上升过程中速度变化较大,上下表面速度差较大,大气泡较不稳定.气泡运动中,底部射流区域的速度先达到最大,然后降低,降低到一定程度会反弹.外部流体与气泡粘度比、密度比、表面张力系数对气泡运动有较大影响. 【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2010(024)005 【总页数】7页(P417-422,451) 【关键词】气泡;数值模拟;上升速度;流体体积函数法 【作者】朱仁庆;李晏丞;倪永燕;侯玲 【作者单位】江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003 【正文语种】中文 【中图分类】U661.1
水中浮泡运动常见于船舶与海洋工程实际中,如:螺旋桨空化,水下爆炸引起的气泡,波浪破碎发生卷吸而引起的空泡等.气泡在流体中运动是强非线性的,运动时界面变形较大,因此气泡运动数值模拟越来越受国内外学者的关注,而气泡运动界面追踪是研究重点.目前已发展多种界面追踪技术并应用于气泡运动数值模拟,并且取得了一定的成果.界面模拟方法有:边界积分法[1-5]，VOF法[6-8]，Level Set法[9-10]，Lattice-Boltzmann法[11]，Front Tracking法[12-13].文献[14] 采用了Front Tracking法对粘性流体中气泡进行数值模拟,并分析了气泡上升运动速度随时间的变化规律.文献[15]采用边界积分法分析了二维气泡在无粘流体中上升运动.文献[16] 采用Lattice Boltzmann法对单个气泡运动,以及2个气泡和3个气泡运动进行了数值模拟,获得气泡运动的速度等值线图和速度随时间变化曲线图,取得一定的成果. 本文基于VOF技术中的PLIC界面重构方法,采用速度和压力耦合方法求解运动方程,对单个气泡在水中的运动进行了数值模拟,追踪了液界面变化,同时分析了不同气泡直径和气泡的初始高度对气泡上升时运动速度的影响.综合考虑了气泡在不同外流场中运动,分析了由密度比、粘性比及表面张力系数对气泡上升运动的影响. 1 数值模型 1.1 控制方程 1) 考虑表面张力的动量方程 (1) 式中，v为速度矢量;ρ为流体密度;μ为粘性系数;p为压强;F为表面张力源项. 2) 不可压缩流体连续性方程 (2)
错列角度对双圆柱涡激振动影响的数值模拟研究
错列角度对双圆柱涡激振动影响的数值模拟研究 段松长;赵西增;叶洲腾;王凯鹏 【摘要】The vortex-induced vibration of two cylinders with the effect of the stagger angle is studied numerically. A finite difference model based on an in-house code named CIP(constraint interpolation profile)is utilized. The model is built on a Cartesian coordinate system,with the Navier-Stokes equation solved by a third-order accuracy CIP method.The fluid-structure interaction is modelled by an immersed boundary method.Based on the CIP model,two-dimensional flow past two equal-sized circular cylinders placed at Reynolds number(Re=100)with different stagger angle(α=0?～90?with a 15?interval)is investigated. Main attention has been paid to the lift coefficient, drag coefficient, displacement response,vortex-shedding frequency and wake pattern of both cylinders. The results show that the drag coefficient and lift coefficient of both cylinders increase monotonically as the stagger angle increases when reduced velocity Ur=2.0～3.0. For reduced velocity Ur= 5.0 ～ 8.0, with the increase of stagger angle, the drag coefficient of both cylinders changes slightly and the lift coefficient of both cylinders presents a"convex-like"trend and reaches maximum value at α=15?～30?. In the case of reduced velocity Ur=10.0～13.0,with the increase of stagger angle,the drag coefficient of both cylinders also displays little change and the lift coefficients of both cylinders show a"concave-like"trend and reach minimum value at α=30?～45?.However,there is no obvious correspondence between the transverse