Advertisement

关于运动非牛顿流体中气泡生成的动力学分析

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：PDF

简介：
本研究探讨了在运动非牛顿流体中气泡形成的动力学过程，分析其独特的物理特性及行为模式，为相关领域提供理论支持。 运动非牛顿流体中气泡生成过程的动力学研究由王启宝和易妍妍进行。在二氧化碳气泡于羧甲基纤维素钠（CMC）中的形成过程中，动力学特性对气液接触设备的设计与优化具有重要影响。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 关于运动非牛顿流体中气泡生成的动力学分析
    优质
    本研究探讨了在运动非牛顿流体中气泡形成的动力学过程，分析其独特的物理特性及行为模式，为相关领域提供理论支持。 运动非牛顿流体中气泡生成过程的动力学研究由王启宝和易妍妍进行。在二氧化碳气泡于羧甲基纤维素钠（CMC）中的形成过程中，动力学特性对气液接触设备的设计与优化具有重要影响。
     
  • 水中气泡运动的Fluent案例分析PPT流程
    优质
    本PPT详细解析了使用ANSYS Fluent软件模拟水中气泡运动的过程，涵盖建模、求解及后处理等步骤，适合流体动力学学习与研究参考。 使用Fluent 18.0软件对气泡在水中的二维运动进行了模拟，并结合实际情况详细描述了每一步的流程。同时列出了一些注意事项，欢迎各位交流学习。
     
  • 基于有限体积法的幂律非牛顿流体流动研究（2013年）
    优质
    本研究运用有限体积法探讨了幂律非牛顿流体在多种流动条件下的行为特性，旨在为工业应用中的复杂流体提供理论支持。发表于2013年。 本段落以幂律非牛顿流体为研究对象，针对其表观黏度随剪切速率变化且计算过程不同于牛顿流体的特殊挑战，提出了一种高精度格式的有限体积计算方法。在应力计算过程中可能遇到“零障碍”和“无限大障碍”的奇点问题时，采用限定表观黏度数值变化范围的方法以防止迭代计算中出现除零或除无穷的情况，并给出了完整的计算方案。通过模拟幂律流体在圆管和突扩圆管中的层流流动，验证了该方法的有效性。此外，还分析了幂律指数对这两种管道内层流流动的影响。
     
  • 火箭燃气射流的动力学分析.pdf
    优质
    本文档深入探讨了火箭发动机中燃气射流的动力学特性，包括喷射过程中的速度、压力和温度分布等关键参数。通过理论建模与实验数据分析相结合的方法，系统研究了不同工况下射流的演化规律及其对推进效率的影响，为高性能火箭发动机的设计优化提供了重要参考依据。 本段落阐述了火箭燃气射流动力学的基本物理概念、动力学问题的建立过程、数学处理方法以及实验研究方法，并探讨了许多工程应用问题。
     
  • ANSYS Fluent阀门流体动力学分析
    优质
    本课程深入讲解了利用ANSYS Fluent软件进行阀门流体动力学分析的方法和技巧，涵盖流动特性、压力分布及优化设计等内容。适合工程技术人员学习与应用。 使用ANSYS Fluent进行阀门的CFD（计算流体动力学）分析涉及到多个文件的操作与处理。相关的工作项目文件包括：file.wbpj、file.ipt以及file.scdoc，这些文件分别代表不同阶段或类型的配置数据和模型信息，在进行复杂的工程模拟时至关重要。通过使用ANSYS Fluent软件及其配套的工具集，工程师可以深入研究阀门在各种流体条件下的性能表现，并据此优化设计参数以达到最佳运行效果。
     
  • 基于OpenFOAM的气泡运动特性的三维数值分析
    优质
    本研究运用开源CFD软件OpenFOAM，进行三维模拟分析，探讨了气泡在不同条件下的运动特性，为相关领域提供理论依据。 基于OpenFOAM的气泡运动特性三维数值研究涵盖了流体力学、计算流体力学（CFD）以及两相流理论等多个领域。这项研究利用开源软件包OpenFOAM作为数值模拟工具，探讨了气泡在水中上升时的三维运动状态，并分析其形状变化、周围水流场及速度和加速度等物理量的变化趋势。 该课题对于船舶工程与化工工业具有重要的应用价值。例如，在水下爆炸产生的气泡射流可能对船只造成破坏甚至导致断裂；而在冬季，北方港口常用气泡发生器防止停靠码头的船体周围的水域结冰，这也是研究的实际应用场景之一。 OpenFOAM是一个强大的开源CFD工具箱，提供广泛的物理模型和求解器来应对各种流体力学问题。它特别适合处理密度差异显著、界面复杂的两相流动问题（如气液混合），能够精确模拟气泡在水中的运动变化过程。 数值研究中面临的主要挑战包括Courant数的选取、残差控制以及计算资源的有效利用等。为了确保模型精度和效率，需平衡网格数量与计算精细度之间的关系。其中，Courant数用于指导时间步长的选择，并影响到模拟稳定性和准确性；而迭代误差（即残差）则反映了数值解逼近真实值的程度。 自由面追踪技术是解决气液两相流问题的关键方法之一。这类技术能准确捕捉界面的动态变化，在OpenFOAM中常用VOF法实现此目的。 该研究由长沙理工大学水利工程学院的研究团队开展，他们使用了OpenFOAM软件进行三维数值模拟实验，并验证其适用于大密度比复杂流动环境下的气泡运动分析。文中提及的核心概念包括“OpenFOAM”、“三维数值仿真”、“两相流体动力学”，以及作为主要研究对象的气泡。 综上所述，基于OpenFOAM开展的气泡运动特性三维数值研究为深入理解水中气泡行为提供了一种有效的途径，并对船舶设计及化工工艺优化具有重要参考价值。
     
  • 新标记与牛顿-威尔逊法在非线性动力学中的应用_load26u_newmark_nonlinear_topiczds.zip
    优质
    本研究探讨了新标记方法与改进的牛顿-威尔逊算法在解决非线性动力学问题中的应用，特别关注于提高计算效率和求解精度。通过理论分析与数值实验，验证了该组合技术的有效性和广泛适用性。 在IT领域特别是计算力学与工程模拟方面，Newmark算法及牛顿-威尔逊方法是两种关键的数值积分技术，广泛应用于解决动力学问题。 Newmark方法由Newmark于1959年提出，是一种常用的时步积分法，主要用于求解结构动力学问题。该方法通过假设位移、速度和加速度之间的关系来离散化时间连续的动力方程，并引入了两个参数β和γ以控制稳定性、精度及耗散特性。例如，在特定的值下（如当β=1/4且γ=1/2时），Newmark方法相当于半隐式欧拉法，而另一组参数设置则对应于著名的辛普森法则。 牛顿-威尔逊方法是牛顿迭代的一种变体，适用于非线性系统的求解。对于动力学问题中的非线性方程而言，常规的线性化手段可能效率低下。通过迭代寻找解决方案的方式使得每次仅需解决一组线性方程而非整个非线性的系统，这通常比标准牛顿法更快收敛，在处理具有大量自由度的问题时尤其明显。 结合这两种方法可以构建一个强大的数值求解器，既能有效应对线性问题也能较好地适应非线性挑战。这种方法不仅能够提供更准确的模拟结果还保持了良好的计算效率。 本压缩包内包含了一整套基于Matlab实现的新马克算法及牛顿-威尔逊法组合工具，专门用于解决各种复杂的动力学问题中的线性和非线性情形。通过这些技术的应用，工程师和研究人员可以对多种复杂系统进行有效的动态分析。
     
  • 气泡动力学方程的推导过程
    优质
    本篇文章详细介绍了气泡动力学方程从基础物理原理出发的推导流程，深入浅出地阐述了在不同条件下气泡运动的特点及其背后的数学逻辑。适合对流体力学感兴趣的读者阅读和学习。 气泡动力学是流体力学的一个重要分支领域，主要研究在液体中的气泡形成、运动、变形及破裂过程，在工业、生物医学、声学以及海洋工程等多个学科中得到广泛应用。 本主题将深入探讨气泡动力学方程的推导流程，包括RP方程（Rayleigh-Plesset equation）、Keller-Kolodner方程和KB模型。其中，RP方程由Rayleigh提出，用于描述小尺寸气泡在液体中的动态行为。该方程式考虑了内部压力、表面张力以及外部环境的压力等因素，并假设气泡为球形且忽略粘性效应的影响。通过能量守恒与动量守恒原理推导得出： \[ \frac{d^2r}{dt^2} = -\frac{1}{r}\left(P_{infty} + P_v - \frac{4\sigma}{r} - \frac{4\pi r^2}{c^2}\left(\frac{dp}{dt}\right)\right) \] 其中，\( r \) 表示气泡半径，\( t \) 为时间变量，\( P_{infty} \) 是外部液体的压力值，\( P_v \) 指的是气泡内部气体的饱和蒸气压强，而 \( c \) 则是液体内声波传播的速度。 随后介绍Keller-Kolodner方程。该模型是对大振幅气泡动力学的一种近似解法，在RP方程的基础上加入了非线性效应以更准确地描述快速膨胀与收缩过程中的内部气体温度变化情况，特别适用于模拟超声空化现象等复杂场景： \[ \frac{\partial^2 r}{\partial t^2} + \frac{3}{2r}\left(\frac{\partial r}{\partial t}\right)^2 = -\frac{1}{r}\left(P_{infty} + P_v - \frac{4\sigma}{r} - \frac{4\pi r^2}{c^2}\frac{\partial P_g}{\partial t}\right) \] 这里，\( P_g \) 表示气泡内部气体的压力值。 此外还有KB模型（冲击波传播理论），由Keller和Brenner提出。此模型旨在描述气泡崩溃过程中产生的高速冲击波现象，并考虑了快速能量释放以及由此引发的局部压力脉冲效应，在解决水下爆炸、声纳系统等问题时具有重要意义。 通过以上方程的推导，研究者能够更深入地理解液体中气泡的行为特性，从而实现更加精确的应用预测与控制。这些理论工具对于科学家和工程师来说至关重要，有助于解决诸如微泡药物传递技术、超声清洗以及水下爆炸效应等实际工程问题。
     
  • 【COMSOL】案例分析：沸腾水中气泡的运动与两相流及流体传热现象（包括蒸汽冷凝）
    优质
    本案例通过COMSOL软件模拟沸腾水中的气泡动态、两相流动和传热过程，特别关注蒸汽冷凝效应。演示了复杂工业场景下的物理建模技巧与分析方法。 难得的资源，某邻居以200块的价格出售。
     
  • 非稳态热弹流润滑下的渐开线直齿轮牛顿流体分析（2005年）
    优质
    本文于2005年发表，专注于研究非稳态热弹流润滑条件下渐开线直齿轮中牛顿流体的行为和特性，探讨了温度变化对润滑效果的影响。 齿轮的非稳态弹流润滑问题由于啮合过程中滑滚比、曲率半径、卷吸速度以及载荷变化范围较大，导致数值计算稳定性较差。而考虑热效应的情况使该问题更为复杂，数值计算难度进一步增加。本段落应用多重网格技术，在牛顿流体润滑条件下求解了齿轮非稳态热弹流润滑问题的完全数值解。