王志凯
- 作品数：5 被引量：14H指数：2
- 供职机构：哈尔滨工程大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国防基础科研计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术更多>>
- 一种模拟气液两相流的格子波尔兹曼改进模型被引量：8
- 2014年
- 基于格子波尔兹曼自由能模型,提出了一种模拟黏性流场中大密度比气液两相流的改进模型.为了提高模型的精度,在原始模型的基础上计入了邻近点间粒子数密度的传递速率控制,考虑了碰撞项的差分松弛;为了避免两相间大密度比造成的数值不稳定问题,分别采用六点和九点差分格式求解和2.同时,与传统格子波尔兹曼方法不同,实现了由单步碰撞操作到两步操作的转化.通过对无重力场中气泡的模拟及与已有模型的计算结果的对比分析,表明该模型具有更高的数值精度.成功模拟了重力作用下,单个上浮气泡的形变和尾涡形成过程,以及水平和竖直方向上两个气泡的相互作用过程,并验证了其质量守恒和体积不可压缩性.
- 史冬岩王志凯张阿漫
- 关键词：气泡两相流
- 基于格子Boltzmann方法和有限体积法的方柱绕流特性对比分析被引量：1
- 2015年
- 基于黏性流体理论,分别采用格子Boltzmann方法(LBM)和有限体积法(FVM)建立了黏性流场中方柱绕流模型。探究LBM在非光滑曲面钝体绕流方面的应用;并结合FVM进行对比分析。在FVM模型中,采用局部加密的方法对钝体边界进行处理,而在LBM模型中,除了传统的Half-way边界处理方法,还结合了拐角边界处理方法。为获得较好的可对比数据,根据已发表文献中的理论及UDF编译码技术,分别对两模型的进出口边界条件进行了讨论和设置。对比分析了两模型下的速度云图以及获得的升、阻力系数,Strouhal数。结果发现方柱上游压力不受涡脱落影响,雷诺数对其影响也较小;两种方法下的速度、无量纲参数吻合较好;但两者最适进出口边界不同,且相同条件下,LBM比FVM数值模拟能更快达到稳定状态。
- 史冬岩李红群王志凯
- 关键词：方柱绕流格子BOLTZMANN方法有限体积法
- 基于格子Boltzmann方法的方柱周围流场力的耦合影响研究
- 是在自然界中普遍存在的一种物理现象，对于他的实验和数值研究已存在于许多实际工程应用领域中，如建筑，机械，以及海洋工程领域等。基于格子Boltzmann方法,对黏性流体先后流经两方柱时,方柱周围流场力的耦合影响进行了仿真研...
- 史冬岩王志凯张阿漫
- 关键词：工程水力学方柱格子BOLTZMANN方法
- 不同壁面绕流特性的格子Boltzmann模拟研究被引量：2
- 2017年
- 为了探讨不同壁面的绕流特性,针对粘性流场中,不同壁面诱导的涡脱落现象以及升阻力系数等流场特性进行了格子Boltzmann数值研究。利用基于分子动理论的格子Boltzmann方法(LBM)求解Navier-Stokes方程,实现对流体运动的描述,针对不同的壁面条件,分别采用不同的格子Boltzmann流-固壁面处理方法。采用Half-way反弹边界条件来处理平直壁面,而曲壁面则采用LBM与有限差分法相结合的形式进行处理,计入了壁面与标准网格不重合对结果造成的影响。开发相应的计算程序,计算结果与已发表文献结果吻合良好,验证了数值模型的正确性。同时,探讨了进出口边界与钝体中心的距离对结果的影响。对比分析了不同壁面的绕流模型中升阻力系数、斯托罗哈数和涡量云图等,并进一步研究了雷诺数条件的影响。结果表明,不同壁面的绕流特性具有明显差异,且同时受雷诺数的显著影响;一般地,平直壁面对于来流作出的响应更迅速。
- 李红群史冬岩王志凯Wasim M.K.Helal
- 关键词：格子BOLTZMANN方法粘性流场
- 任意复杂流-固边界的格子Boltzmann处理方法被引量：4
- 2014年
- 本文提出了一种适用于流固耦合领域中任意复杂边界条件的lattice Boltzmann处理方法.该方法基于half-way反弹模型,在流固耦合处构建了一层虚拟边界,并结合有限差分的方法,获取虚拟边界上的变量值.改进后的方法确保了粒子反弹位置与宏观速度采集点的位置相同,计入了实际物理边界与网格线不重合时,偏移量对计算结果的准确影响,而且其适用范围被扩展到了任意静止或运动、平直或弯曲的复杂边界.文中研究了该方法在Poiseuille流、圆柱绕流和Couette流等经典条件下的边界处理能力,结果表明该方法与理论值符合良好,且当实际物理边界与网格线不重合时,与已发表文献中的结果相比,具有更高的精度.
- 史冬岩王志凯张阿漫
- 关键词：格子BOLTZMANN方法流固耦合
