目錄
前言
變量符號表
第1章 緒論 1
1.1 研究的背景和意義 1
1.2 出水與入水問題的聯(lián)系和區(qū)別 3
1.3 出水問題的分類和研究概述 4
1.3.1 全濕出水研究 5
1.3.2 帶泡出水研究 8
1.4 本章小結(jié) 12
參考文獻(xiàn) 12
第2章 數(shù)學(xué)方程和數(shù)值模型 17
2.1 控制方程和初邊值條件 18
2.2 格林函數(shù)方法和邊界積分方程 20
2.3 數(shù)值模型 21
2.3.1 數(shù)值離散和矩陣求解 21
2.3.2 切向速度和全速度 24
2.3.3 表面張力 26
2.3.4 時間步進(jìn) 27
2.3.5 無量綱化 28
2.4 數(shù)值技術(shù) 29
2.4.1 數(shù)值光順和網(wǎng)格重組技術(shù) 29
2.4.2 固液交界點(diǎn)的特殊處理 30
2.4.3 間接邊界元法計(jì)算流場速度 31
2.4.4 輔助函數(shù)法計(jì)算物面壓力 32
2.5 本章小結(jié) 33
參考文獻(xiàn) 34
第3章 實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 35
3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 35
3.1.1 物體出水實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì) 35
3.1.2 物體出水實(shí)驗(yàn)控制方案 38
3.1.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計(jì)與安裝 38
3.2 實(shí)驗(yàn)總體方案 40
3.2.1 調(diào)試階段 40
3.2.2 預(yù)備階段 41
3.2.3 實(shí)驗(yàn)階段 41
3.2.4 后處理階段 41
3.3 測量分析技術(shù)和方法 42
3.4 不同類型出水實(shí)驗(yàn)方法 43
3.4.1 半浸沒物體強(qiáng)迫出水 43
3.4.2 全浸沒物體強(qiáng)迫出水 43
3.4.3 全浸沒物體自由出水 44
3.5 本章小結(jié) 45
參考文獻(xiàn) 45
第4章 全濕物體強(qiáng)迫出水 46
4.1 自由面破裂和脫落的處理方法 46
4.1.1 自由面破裂處理方法 47
4.1.2 細(xì)長射流的截?cái)喾椒?48
4.1.3 物體脫離水面處理方法 48
4.2 全浸沒橢球體強(qiáng)迫出水 49
4.2.1 收斂性分析 49
4.2.2 數(shù)值與實(shí)驗(yàn)對比 51
4.2.3 數(shù)值模擬分析 53
4.2.4 物理參數(shù)影響 68
4.3 全浸沒圓球體強(qiáng)迫出水 71
4.3.1 數(shù)值與實(shí)驗(yàn)對比 71
4.3.2 物理參數(shù)影響 73
4.4 半浸沒橢球體強(qiáng)迫出水 75
4.4.1 數(shù)值與實(shí)驗(yàn)對比 76
4.4.2 物理參數(shù)影響 77
4.5 半浸沒圓球體強(qiáng)迫出水 78
4.5.1 數(shù)值與實(shí)驗(yàn)對比 78
4.5.2 物理參數(shù)影響 80
4.6 半浸沒圓錐體強(qiáng)迫出水 81
4.6.1 數(shù)值與實(shí)驗(yàn)對比 81
4.6.2 物理參數(shù)影響 83
4.7 本章小結(jié) 84
參考文獻(xiàn) 84
第5章 全濕物體自由出水 86
5.1 流固解耦方法 86
5.2 細(xì)長體理論 88
5.3 水面融合的處理方法 91
5.4 橢球體完全自由出水 92
5.4.1 收斂性分析 92
5.4.2 邊界元法與細(xì)長體理論對比 93
5.4.3 數(shù)值模擬分析 94
5.4.4 物理參數(shù)影響 96
5.5 圓球體完全自由出水 99
5.5.1 數(shù)值與實(shí)驗(yàn)對比 99
5.5.2 數(shù)值模擬分析 101
5.5.3 物理參數(shù)影響 103
5.6 橢球體自由出水再入水 106
5.6.1 數(shù)值與實(shí)驗(yàn)對比 107
5.6.2 物理參數(shù)影響 109
5.7 本章小結(jié) 112
參考文獻(xiàn) 113
第6章 帶泡物體出水 114
6.1 帶有空泡物體運(yùn)動的基本理論 114
6.1.1 控制方程和邊界條件 114
6.1.2 迭代過程 117
6.2 帶有氣泡物體運(yùn)動的基本理論 118
6.2.1 控制方程和邊界條件 118
6.2.2 氣泡在自由面破裂的處理方法 120
6.3 帶有空泡物體水下運(yùn)動階段 123
6.3.1 數(shù)值與實(shí)驗(yàn)對比 123
6.3.2 數(shù)值模擬分析 124
6.3.3 物理參數(shù)影響 125
6.4 帶有氣泡物體水下運(yùn)動階段 128
6.4.1 收斂性分析 128
6.4.2 數(shù)值模擬分析 129
6.4.3 物理參數(shù)影響 133
6.5 帶有氣泡物體接近水面階段 139
6.5.1 收斂性分析 140
6.5.2 數(shù)值模擬分析 141
6.5.3 自由面效應(yīng)分析 144
6.5.4 物理參數(shù)影響 147
6.6 帶有氣泡物體穿越水面階段 150
6.6.1 物體穿越水面階段 150
6.6.2 氣泡破裂水面階段 154
6.7 本章小結(jié) 158
參考文獻(xiàn) 158
附錄 160
參考文獻(xiàn) 164
編后記 165
彩圖