Cylindrical elementary solutions of transient free-surface flow

来源 :第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:elrshay
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  The transient waves generated by an impulsive perturbation on an infinite vertical circular cylinder are considered.On the cylindrical surface, the perturbation is expanded by a series of base functions composed of Laguerre function in vertical direction and Fourier series along circumference.Associated with the classical transient free-surface Green function, the elementary solution related to an elementary Fourier-Laguerre perturbation is obtained.The resultant 3-fold integral including the surface integral of the Green function (single-integral in wavenumber) is analyzed and then reduced to a single integral with respect to the wavenumber.Unlike the point Green function, the elementary solution representing the integration of Green function associated with an elementary perturbation is not highly oscillatory near the impulsive perturbation, nor divergent in time.The elementary solutions provide thus a sound basis for solving transient problems.
其他文献
为了深入探索同平台下轴距可调对车辆气动特性的影响.本文在同平台的思想上,基于"模块化"平台设计理念,以近似优化方法和CFD数值模拟为研究手段,以流线型系数作为气动性能评价指标,进行了光滑底盘CAS模型的气动外形优化研究.结果表明:轴距对车辆气动性能有影响,在车身增长的情况下,气动阻力总体呈上升趋势,气动性能减弱;另外,当车身和轴距同时变化时,长车身模型气动性能较优;而车身长度不变、仅轴距改变时,短
针对DrivAer简化模型,采用双向流固耦合方法对外后视镜的振动特性进行数值仿真。对整车后视镜在有无侧风两种工况下进行流场及结构的模拟,并对比分析了固定后视镜和风致振后视镜在不同来流速度下的以及侧风条件下后视镜的振动特性。分析结果发现,整车后视镜镜面处脱落的漩涡在尾流中难以发展,限制了涡激振动作用,振动的主要影响因素为风场强度;在侧风条件下,后视镜振动具有较强烈的涡激振特性,车身流场对后视镜振动影
在深水钻井、测试及生产过程中,井筒内会生成固态的天然气水合物,易造成管线堵塞等事故,本文研究了含水合物相变的井筒多相流动特征,建立了含水合物相变的井筒多相流动模型,提出了水合物生成区域的定量预测方法,研究了水合物生成与沉积特征,得到了水合物堵塞形成机制,在环雾流条件下,在液滴和管壁液膜表面均生成水合物,液膜处生成的水合物在管壁上沉积是造成管柱堵塞的主要原因.所建立的井筒多相流动模型可用来定量预测何
本研究主要基于浸没边界法采用自编程序对Re=200的拍动翼运动进行了数值模拟.同时也采用重叠网格技术对拍动翼的水动力特性进行了计算分析,将两次计算结果进行比较,验证了自编程序的正确性和可行性.最后系统地分析了拍动翼的运动参数如:升沉俯仰相位差、俯仰幅值以及斯特劳哈尔数对推进性能的影响.结合推进效率以及拍动翼后方的涡流场结构确立了最佳运动参数.
在传统水下滑翔机设计的基础上引入仿生推进的设计理念,希望借助水翼的运动来增加滑翔机的前进速度,从而克服传统水下滑翔机"随波逐流"的缺点.结合浸没边界法采用自编程序,通过求解不可压黏性N-S方程对水下滑翔机仿生推进进行了数值模拟研究.分别研究水翼采取拍动运动和波动运动两种方式运动时的推进特性,分析在不同来流速度下水翼运动参数对推进性能的影响,通过自定义的推进效率以及对水翼后方涡流场结构的分析确立了最
并排作业多浮体间窄缝内水体共振问题对工程作业安全有很大影响,近年来引起广大学者的兴趣和重视,但大多研究还都局限于各个浮体载重(即,吃水)相同的情况.而实际海洋工程中,通常是不同载重船体并排作业.采用数值模拟和物模试验开展浮体吃水对窄缝内水体共振特性影响的研究.首先,基于势流理论,应用改进的高阶边界元方法建立了完全非线性数值水槽模型对两个箱体间窄缝内水体共振现象进行模拟.其次,在大连理工大学波流水槽
基于CIP(Constrained Interpolation Profile)方法进行自编程代码开发,建立二维强非线性黏性流数值波浪水槽.采用THINC(Tangent of Hyperbola for Interface Capturing)法重构自由面,利用虚拟粒子法重构物体表面.基于该数值模型,对波浪中固定和固连的紧邻双浮体的水动力问题展开了研究.首先,对固定双浮体窄缝间的水动力共振进行了
边界层转捩的准确预测对模拟水翼绕流十分重要.原始γ-Reθt转捩模型应用于高雷诺数水翼边界层转捩时预测的转捩位置与实测值存在较大差异.本研究对原始γ-Reθt转捩模型进行改进,在原始模型关联函中引入修正函数,并将新关联函数在ANSYS-CFX中通过CEL(CFX Expression Language)实现.改进后的模型考虑了高雷诺数下涡黏系数比过大对转捩预测的影响.将改进模型应用于不同湍流度和雷
基于摄影法,通过实验研究了液滴在无限大静止流场中的形态和运动学特征.用单个相机记录了在纯水中周期性被释放的大、小油滴的运动行为,通过相关图像处理技术,得到了液滴的运动轨迹、形状、长径比和水平、竖直方向速度在空间上的分布.分析发现大油滴容易发生形状振荡,同时伴随着轨迹从直线到"之"字形的过渡,而小油滴几乎保持球形,其运动轨迹始终保持"之"字形.大、小油滴的水平和竖直瞬时速度在高度方向上的分布有所不同
真实海况中,波与流通常同时存在。波流相互作用一直是近岸工程中的研究热点.层析水波理论是一种强非线性水波理论,该理论没有引入任何小参数,只是引入了竖直方向上不同流层间速度变化的假设.本研究采用层析波浪理论,对周期性非线性水波与剪切流的相互作用进行了时域模拟.采用有限差分法对层析波浪模型进行求解,五点中心差分法进行空间离散,时间步进采用具有四阶精度的Adams预测-校正法.造波边界处将纯波与剪切流的结