梁东方
- 作品数：8 被引量：15H指数：3
- 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科委国际合作基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：水利工程理学更多>>
- 带自由表面水流的分离涡模拟（英文）
- 2016年
- 目前水动力学问题的数值求解仍然广泛采用RANS模型,特别对于大尺度的地表水流的数值模拟,该类模型计算效率较高,但其难以给出湍流场的小尺度涡结构。深入研究复杂地形条件下的水流运动,需要发展诸如LES等的高级数值模型。天然地表水流,地形、边界复杂,雷诺数通常较高,高级数值模拟受限于计算能力的限制,还难以工程应用。RANS和LES混合模型是目前具有工程应用的一种混合数值模型,其已经在CFD领域获得了长足发展。然而对于地表水流运动的数值模拟,相关工作还较少。本文将分离涡模型(DES),即一种RANS和LES的混合模型,应用于带自由表面的地表水流运动,建立了一套数值仿真模型。模型基于有限体积法,水平面内采用非结构计算网格,垂向为结构化网格,对流项离散格式采用二阶TVD格式,并行基于OpenMP语言库。算例表明DES模型有助于揭示复杂地形条件下带自由表面水流的大涡拟序结构。
- 张景新梁东方刘桦
- 关键词：分离涡拟序结构自由表面流动
- 水下结构物周围泥沙冲刷的通用计算模型被引量：5
- 2017年
- 为研究近床面结构物周围的局部冲刷问题,该文基于N-S方程和有限体积法,在FLUENT中进行二次开发,建立了局部冲刷问题的三维通用计算模型。模型通过标准k-?模型计算结构物周围的流场,并使用FLUENT软件中的自定义函数功能,提取床面网格信息与床面剪应力。据此来计算一段时间内的推移质输沙率,进而得到床面节点的高程变化。最后,再通过动网格技术,更新床面网格形状,完成一个时间步长的床面变形计算。该文模拟了水平管道周围冲刷与圆球附近的冲刷,计算结果与实验结果吻合良好,验证了模型的准确性。同时,该研究讨论了流动与冲刷时间步长的选取对计算效率与计算精度的影响。
- 黄杰梁东方张景新
- 关键词：泥沙输运圆柱绕流
- 浅水方程中Boussinesq系数对洪水计算的影响
- 在洪水的数值模拟当中,经典的交替方向隐式格式(ADI)被认为不能用来计算跨临界流。这种格式会在自由水面和流速急剧变化的地方会产生非物理振荡,甚至因为计算发散而致使模拟终止。然而,实际中这种格式仍然被广泛应用于商业计算软件...
- 杨帆梁东方
- 关键词：浅水方程洪水
- 文献传递
- 浅水方程中Boussinesq系数对洪水计算的影响
- 在洪水的数值模拟当中,经典的交替方向隐式格式(ADI)被认为不能用来计算跨临界流。这种格式会在自由水面和流速急剧变化的地方会产生非物理振荡,甚至因为计算发散而致使模拟终止。然而,实际中这种格式仍然被广泛应用于商业计算软件...
- 杨帆梁东方
- 关键词：浅水方程洪水
- 文献传递
- 动量修正系数对恒定明渠流计算的影响被引量：1
- 2017年
- 在采用浅水方程的洪水模拟中,经典的交替方向隐式格式(ADI)被认为不能用来计算跨临界流。这种格式会在自由水面和流速急剧变化的地方产生非物理振荡。然而,实际中这种格式仍然被广泛应用于商业计算软件。为了能够用ADI格式在模拟跨临界流时能够得到稳定的数值结果,修改动量修正系数(Boussinesq系数)这种数值处理方法能够部分地减轻ADI模型在模拟跨临界流时遇到的困难。该文通过对一维恒定流条件下的高速明渠流动问题的数值模拟,以及二维英国Boscastle地区洪水波的数值模拟,系统地评估了这种数值处理方法对模型计算的影响,并对比了ADI和具有激波捕捉能力的TVD-Mac Cormack模型的计算结果。结果表明,随着动量修正系数的减小,可以有效抑制ADI格式产生的数值振荡,但同时会降低水深的预测值。这些结果有助于评估数值格式在模拟跨临界流动时的准确性。
- 杨帆杨帆梁东方
- 关键词：急流明渠流洪水
- 刚性挺水植物群落三维尾流流场特征分析被引量：5
- 2018年
- 该文基于拥有自主知识产权的带自由液面水动力学数值计算程序HydroFlow?,对绕挺水刚性植物群落的流场进行了三维数值模拟。三维的数值计算采用精细的计算网格,模拟了每株植物周围详细的流场。通过与文献实验数据的对比,验证了程序的准确性和模拟的精度。通过对刚性挺水植物群落存在条件下的水槽流场的模拟分析,探究了不同固体体积分数、不同水深下的尾流平均流场分布特征和床面剪切应力分布特征。
- 杨骐梁东方张景新汪健
- 关键词：植物群落尾流CFD
- 水下管道附近泥沙冲刷的三维数值模拟被引量：4
- 2019年
- 该文在FLUENT软件中使用用户自定义函数UDFs进行二次开发,耦合了基于有限差分方法求解的泥沙输运模型,建立了模拟海底管线周围三维流动和冲刷的数值模型。针对推移质运动,采用输沙率得到床面的高程变化,并使用动网格技术更新床面计算网格。针对流动时间尺度与泥沙输运时间尺度的差异,采用了不同的计算步长来提高效率。通过与实验数据进行比较验证了该模型的有效性及计算精度,并利用该数值模型模拟管道附近的三维冲刷发展过程,探索了不同希尔兹参数条件下冲坑的发展规律和流场变化情况。可以观察到在管道两侧压力差的作用下,管道后方出现一个隆起的沙波,并伴随着涡旋的产生。该文的计算方法可以很方便地推广到k??其它局部冲刷过程的模拟研究。
- 史舒婧梁东方黄杰张景新
- 关键词：海底管道FLUENT
- 管道端部泥沙冲刷的三维数值模拟
- 海底排污口将成为沿海地区可持续和环境敏感的废水管理战略的重要组成部分。本研究基于N-S方程和有限体积法,在FLUENT中进行二次开发,通过用户定义函数(UDF)使用有限差分方法求解泥沙输运方程,建立了模拟海底管线周围三维...
- 史舒婧黄杰梁东方张景新
- 关键词：海底管道FLUENT
- 文献传递
