李彦鹏
,
关卫省
工程热物理学报
应用限制项改进Level Set方法的容积守恒性.以改进的Level Set方法,结合ALE数值算法,三维模拟研究了推流式曝气池内横向水流对气泡生成的影响.模拟结果与文献中实验结果定性符合.数值结果显示,曝气池内横向水流对气泡的生成过程有重要的影响:气泡生成的尺寸和时间随着水流速度的增加而减小,随着曝气速度的增加而增加.该研究从流体动力学角度为提高活性污泥法处理效率提供了理论依据.
关键词:
推流式曝气池
,
气泡生成
,
Level Set方法
,
数值模拟
李会雄
,
邓晟
,
李良星
,
陈听宽
,
王飞
工程热物理学报
介绍了关于蒸汽-冷流体直接接触冷凝流动与传热的数值计算模型与部分研究结果.用Level Set方法确定蒸汽-冷流体接触界面的位置和形状,建立了对蒸汽和冷流体普遍适用的动量、能量和质量守恒方程,在能量和质量守恒方程中增加了部分项用于计算蒸汽冷凝所产生的影响.用有限差分法在交错网格上离散控制方程,用Runge-Kutta法-五阶WENO组合格式求解Level Set输运方程,用压力修正的迭代Projection方法求解动量方程,而用SIMPLE方法求解温度控制方程.对算例的计算结果表明,本文所建立的数值计算模型能反映物理现象的宏观特性.根据计算结果,分析了本文模型的优缺点,并指出了今后改进的方向.
关键词:
冷凝传热
,
两相流
,
Level Set方法
,
数值模拟
,
相界面
周小明
,
黄护林
,
蔡亮
工程热物理学报
基于Level Set方法建立了双层流体热毛细对流的数学模型,通过变密度二阶投影法求解控制方程,C-N隐式技术用于扩散项更新,三阶龙格库塔技术用于对流项的更新,采用连续表面张力模型(CSF)模拟Marangoni效应.三维数值模拟了微重力环境下双层流体系统中交界面变形的热毛细对流,结果显示,在.Marangoni效应的作用下,交界面在热端凸起,在冷端凹陷;随着Marangoni数增大,双层流体交界面的变形率随之增大,对流强度也随之增大;交界面与壁面的接触条件会影响热毛细对流的流场和温度场.
关键词:
Level Set方法
,
热毛细对流
,
双层流体
,
界面变形
,
数值模拟
李震东
,
赵建福
,
秦文韬
工程热物理学报
本文利用Level Set方法,数值模拟了微重力情况下气泡/液滴的Marangoni迁移现象,分析了Marangoni数对迁移速度的影响.数值模拟结果表明,随着Marangoni数的增大,非线性热对流效应的影响会逐渐增大,导致沿相界面温度分布趋于均匀,从而降低迁移运动的驱动力,使气泡/液滴的迁移速度随Marangoni数的增加而逐渐减小.
关键词:
Marangoni迁移
,
气泡
,
液滴
,
Level Set方法
王焕然
,
李彦鹏
,
杨栋
,
席光
工程热物理学报
采用基于Level Set方法的直接数值模拟技术对黏性液体中单个气泡的上升运动进行三维模拟.数值模拟采用拟单相流模型处理气泡内外的气液两相流动,应用Level Set方法捕捉运动气泡的变形.针对Eo数从O(0)～O(2),Mo数从O(-11)～O(2)的流动范围,重点研究了上升气泡的形状特性,并与经典的气泡形状图谱进行了比较.模拟结果表明,上升气泡的形状与无量纲参数(Eo、Mo和Re)密切相关.在高Re的扁椭球区域,数值发现了气泡形状的周期性振荡行为.
关键词:
气泡形状
,
Level Set方法
,
直接数值模拟
邵长孝
,
罗坤
,
陈松
,
樊建人
工程热物理学报
本文发展了一种追踪气液界面的守恒型Level Set (LS)方法.针对LS方法本身质量不守恒的缺陷,本文提出了基于局部曲率的质量弥补修正措施,提高了LS方法的质量守恒性.本文采用Zalesak's disk和二维变形速度场两个验证性算例验证了该方法的准确性.该方法为以后详细研究雾化机理奠定了坚实的基础.
关键词:
液体雾化
,
Level Set方法
,
气液界面捕捉
