明平剑
- 作品数：94 被引量：149H指数：6
- 供职机构：哈尔滨工程大学动力与能源工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：理学动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程更多>>
- 液滴聚并自弹跳的数值模拟研究:基于改进的VOF方法被引量：1
- 2022年
- 超疏水表面上液滴的聚并自弹跳行为因其巨大的工程应用价值而备受关注。当前,数值模拟已经成为了研究液滴自弹跳特性的重要工具,开源免费的OpenFOAM软件包中使用流体体积法的多相流求解器interFoam已被广泛用于模拟液滴的自弹跳行为。但是该方法在处理毛细流问题中还存有许多不足之处。基于此,本文选用了以interFoam为基础的新多相流求解器SMICFoam。该新求解器使用新的光滑界面压缩格式(Smooth interface compression)对VOF方法进行了改进,已被成功应用于降膜、圆形水跃和液滴自弹跳的相关研究中。对比interFoam和新求解器的计算结果可知,由于前者在计算接触角和三相接触线时不够准确存在滞后性,导致过剩表面能过大,动能过小,对应的能量转换效率较低。
- 王宇航Wilko Rohlfs明平剑
- 关键词：接触角
- 柴油机换热消音器换热及阻力特性数值研究
- 2019年
- 针对大型传热设备建模仿真网格数目过多,难以整体模拟来掌握其工作性能的问题,本文利用多孔介质模型和双组元换热器模型结合的方法对消声换热器内的流场进行数值模拟,研究了额定负荷下消声换热器的压力分布特征和传热特性。模拟结果表明:利用简化后的模型可以解决设备的仿真和流动的仿真问题,仿真与实验结果误差5%在以内;烟气在消音换热器的换热段区域的整体压力分布均匀并且沿着烟气流动方向压力不断降低,在进口段烟气扰动较大,在消声器段压降仅为整体压降的0.48%;该方法得到的消音换热器的模拟结果可以为导流板结构优化提供参考。
- 明平剑袁猛张文平杨钊
- 关键词：消音器多孔介质余热回收导流板
- 三维各向异性功能梯度材料的有限体积法被引量：1
- 2014年
- 为了研究三维各向异性功能梯度材料的线弹性问题,发展一种弹性结构的有限体积方法,该方法采用四面体网格,对不规则形状问题的适用性强.空间上采用交错非结构有限体积法进行离散,位移、速度、加速度定义在节点上,应力、材料属性定义在单元中心上且在单元内均匀分布,时间上采用欧拉格式进行离散.数值结果表明,本方法计算结果与其他数值方法结果吻合良好,计算速度快且内存消耗少,可以有效模拟三维各向异性功能梯度材料的弹性问题.
- 宣领宽明平剑龚京风张文平韩春旭
- 关键词：各向异性功能梯度有限体积法
- 一种颗粒追踪算法在内燃机中的应用被引量：2
- 2012年
- 在固定网格颗粒追踪算法基础上,提出了一种非结构化动网格中颗粒追踪的算法。将追踪过程分为2步:第1步计算网格移动后颗粒所处单元,第2步按固定网格颗粒追踪算法进行追踪。针对复杂网格中非平面问题应用了虚拟三角化的处理方法,并与文献中算法进行对比,结果显示出明显的高效性,并通过贯穿度的对比验证了其准确性。将此算法用于内燃机缸内过程,并将计算的压力缸内压力的计算值与试验值进行对比,最高压缩压力处误差为1.7%,验证了程序的可行性。
- 刘永丰张文平明平剑
- 关键词：内燃机喷雾动网格
- 基于流声分解法的并列双圆柱流声数值模拟被引量：2
- 2016年
- 为了研究低流速下多体绕流激噪声,提出一种基于流声分解法的双圆柱绕流激噪声预报方法。在自主开发的通用流体力学数值模拟软件GTEA基础上,编写了双圆柱绕流噪声计算程序。采用单圆柱绕流噪声计算,验证了流声分解法的正确性和可靠性,对不同圆心距系数(圆柱间中心距与圆柱直径之比)S为1.1、1.7、3.0的并列双圆柱绕流和噪声进行了数值计算。研究表明:并列双圆柱绕流流场可分成单钝体绕流、混合绕流、稳定流3种形式,3种绕流形式对应3种不同声场,混合绕流的声场呈现多极子分布与单圆柱偶极子噪声分布有明显不同,流场分布形式直接决定声场分布形式。
- 杜炳鑫张文平明平剑倪大明井丽龙
- 关键词：气动噪声圆柱绕流
- CGNS API和FVM在非结构混合网格计算中的应用被引量：15
- 2007年
- 用CGNS API(CFD General Notation System Application Programming Interface)作为非结构混合网格求解器的前处理和后处理,用FVM(Finite Volume Method)作为偏微分方程求解方法.在前处理过程中,用hash表法对内部网格面和边界网格面进行编号,并计算出相应的几何信息,以满足FVM求解器的需要.从FVM求解器计算出来的各种场信息可以写入原来的CGNS文件,该文件可以被许多专业商业后处理软件(如Tecplot,Fluent,CFX等)读取和进行可视化;对于求解器,用基于网格中心的FVM及SIMPLEC(Semi Implicit Method for Pressure LinkedEquation Consistent)方法求解压力速度耦合.最后给出两个说明算例.
- 雷国东柳贡民明平剑张文平朱明刚
- 关键词：API非结构网格HASH表
- RKDG法模拟浅水波流动问题
- 2010年
- 在应用RKDG法的基础上,选用3阶精度的基函数模板,采用TVB格式处理通量函数,构造单界面通量函数以处理固定壁面。将一维数值解与精确解进行了对比。在网格较粗的情况下,RKDG法便可以消除间断面的数值振荡和耗散,精确锁定间断面,而且与精确解吻合很好。单侧与双侧溃坝的数值算例有效捕捉了运动激波,而且分析了壁面处水位的涨落。跟以往求解浅水方程的方法相比,RKDG法可以精确模拟浅水波在流动过程中出现的间断和激波面以及壁面(或激波面)碰撞所产生的水跃问题,有效跟踪透射和反射激波。
- 侯鹏张文平明平剑那薇石非
- 关键词：浅水方程激波
- 预测消声器声学性能的时域非结构有限体积法被引量：4
- 2012年
- 为了探讨时域有限体积方法(FVM)在消声器声学性能预测中的应用,采用交错非结构FVM求解线性声波动方程,并进行数值色散分析给出相应的稳定性判据,运用吸收边界条件改进时域脉冲法,并用于预测消声器的声学性能.利用该方法模拟外插管消声器传递损失,结果与商业软件SYSNOISE有限元计算结果、文献实验结果均吻合良好,证明该方法预测抗性消声器声学性能的准确性.分析2种出口管位置蒸汽消声器的声学性能,验证了该方法的正确性及对大网格数模型的良好适用性.
- 宣领宽张文平明平剑龚京风许万军
- 关键词：有限体积法消声器非结构化网格声学性能
- 淬火过程流动与传递现象数值模拟被引量：6
- 2007年
- 根据淬火过程中多相流动与传热的特点,提出了简化模型。基于两相流体动力学及流固耦合传热建立了流动与传热方程。推导出了计算模型并结合大型软件Fluent进行了用户子程序(UDF)设计,利用此方法对影响流动与沸腾传热的几个因素进行了数值研究,数值计算结果与理论分析吻合。最后对金属铝块的淬火过程进行了计算,计算得到的金属表面测点温度随时间变化历程与文献中实验数据误差在15%以下,表明计算方法可行并且把握了物理过程的本质。
- 明平剑姜任秋
- 关键词：淬火两相流动
- 基于格心型有限体积法的滑动轴承液膜压力分析被引量：1
- 2019年
- 在生产设计中,为了达到良好的润滑效果,滑动轴承的轴瓦通常会采用开槽的结构,对某些复杂结构的轴瓦,采用规则化网格很难准确描述其几何特征,其润滑特性的计算也会出现偏差。为了解决该问题,采用非结构化网格划分求解域,基于格心型有限体积法离散雷诺方程,采用最小二乘法计算变量梯度,采用共轭梯度法求解方程,通过Fortran语言编程,计算得到轴承的液膜压力分布。通过对比和分析,验证了格心型有限体积法求解润滑问题的适用性和准确性。以该算法为基础,研究了轴承的长径比、偏心率对液膜压力分布的影响。结果表明,长径比增大会降低轴承的峰值压力,同时扩大高压区沿轴承宽度方向的分布;增大偏心率会提高轴承的压力峰值。
- 杨国栋曹贻鹏明平剑张文平
- 关键词：非结构化网格雷诺方程长径比偏心率
