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面向国产加速卡的OpenFOAM线程并行加速研究
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作者 尚小敏 李强 +4 位作者 高凌云 陶顺安 周全 袁武 陆忠华 《数据与计算发展前沿》 CSCD 2024年第2期134-144,共11页
【背景】随着流体力学模拟的精细化,CFD流体模拟软件OpenFOAM对算力的需求持续增加,新型东方超级计算系统是国产自研的新型异构超算。【目的】以新型东方超级计算系统为平台移植OpenFOAM,实现OpenFOAM的国产超算适配与加速。【方法】首... 【背景】随着流体力学模拟的精细化,CFD流体模拟软件OpenFOAM对算力的需求持续增加,新型东方超级计算系统是国产自研的新型异构超算。【目的】以新型东方超级计算系统为平台移植OpenFOAM,实现OpenFOAM的国产超算适配与加速。【方法】首先,通过分析“东方”超级计算系统和OpenFOAM的功能架构,本文制定了适用于国产加速卡的求解器,通过使用本文移植后的CUSP来调用国产加速卡底层代码从而实现稀疏存储格式矩阵向量乘以及diagonal矩阵预处理。其次,在此基础上,实现了单节点多国产加速卡的并行SpMV。【结果】本文使用了OpenFOAM自带的pitzDaily算例进行算法验证,并通过多种加速性能的对比方法对测试性能进行分析,取得了19.7倍的加速效果。【局限】本研究只实现了单节点的OpenFOAM并行优化。【结论】本研究结果对于发挥OpenFOAM在流体力学方面的优势和扩大超算软件适应面具有重要意义。 展开更多
关键词 openfoam 并行计算 异构计算 国产加速卡 移植优化
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基于OpenFOAM对某溢洪道挑流水动力特性的两相流数值研究
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作者 刘晗月 任春平 黄旭中 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期115-119,共5页
挑流消能中水舌在空中段及跌落到下游水垫塘的过程中,均存在明显的气液两相流特性,为更加深入探明该过程中的水动力特性,需构建更加先进的气液两相流数值模型。运用CFD开源软件OpenFOAM构建两相流三维数值模型,通过挑流试验测得的水舌... 挑流消能中水舌在空中段及跌落到下游水垫塘的过程中,均存在明显的气液两相流特性,为更加深入探明该过程中的水动力特性,需构建更加先进的气液两相流数值模型。运用CFD开源软件OpenFOAM构建两相流三维数值模型,通过挑流试验测得的水舌结果对该数值模型进行验证,结果表明数值模拟结果与试验结果吻合较好,同时通过数值研究发现κ-ωSST湍流模型优于κ-ε、κ-ω湍流模型。将κ-ωSST湍流模型得到的数值模拟结果与已有挑流射程经验公式进行比较,结果表明κ-ωSST湍流模型比经验公式计算结果更接近试验结果。最后,基于数值模拟结果分析射流作用下水垫塘的动水压力分布特征,发现塘底湍动能最大值位于距挑坎1.26L_(1)、1.23L_(2)、1.093L_(3)、1.001L_(4)处。最大塘底压强位于距挑坎约0.91L3处,此处也是整个计算域流速最低的流速滞点。研究结果可为挑流过程的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 挑流 气液两相流 openfoam 模型试验 湍流模型
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基于OpenFOAM的秸秆打包机抛料筒内部的流体模拟仿真
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作者 耿欣 董云哲 +4 位作者 李君兴 谭杰 徐慧磊 于海涛 周建宇 《农业与技术》 2024年第8期34-38,共5页
为了提高抛料筒的工作效率,本文基于开源CFD仿真软件OpenFOAM,对抛料筒内部空气和秸秆饲料的流动进行模拟仿真。本研究建立3种结构的抛料筒几何模型,用不同的气流流速(5m·s^(-1)、10m·s^(-1)和15m·s^(-1)),对每种抛料筒... 为了提高抛料筒的工作效率,本文基于开源CFD仿真软件OpenFOAM,对抛料筒内部空气和秸秆饲料的流动进行模拟仿真。本研究建立3种结构的抛料筒几何模型,用不同的气流流速(5m·s^(-1)、10m·s^(-1)和15m·s^(-1)),对每种抛料筒在单相流(气体流动)和二相流(气固混合流动)的情况下进行模拟仿真。研究结果表明:对于空气的单相流,通过对仿真结果重点部位的流速分析,表明该仿真结果符合流体力学的特征;对于空气和秸秆饲料的气固二相流,通过仿真结果可知,软件较为真实地反映出秸秆饲料在不同条件下的流动情况;OpenFOAM软件可对农业装备中气力输送机构的设计提供参考依据,同时本文对该软件在农业工程上的应用起到了探索作用。 展开更多
关键词 openfoam 气力输送 单相流 气固二相流 流体仿真
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基于OpenFOAM的港内波场数值模拟研究
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作者 张彤 黄哲 +1 位作者 田芳 王登婷 《水运工程》 2024年第2期1-8,共8页
掌握港内的波高分布特征对港口布局建设意义重大,物理模型制模成本较高、过程较为复杂,相关的数值模拟大多仅考虑了由防波堤口门传播进来的波浪影响,而忽略了越浪作用。针对这些局限性,基于开源软件OpenFOAM,建立环抱形直立式防波堤的... 掌握港内的波高分布特征对港口布局建设意义重大,物理模型制模成本较高、过程较为复杂,相关的数值模拟大多仅考虑了由防波堤口门传播进来的波浪影响,而忽略了越浪作用。针对这些局限性,基于开源软件OpenFOAM,建立环抱形直立式防波堤的三维数值波浪水池,将越浪与不越浪情况下的数值计算结果和物理模型试验结果进行比较,验证数值模型的准确性。结果表明:该模型能够较好地模拟堤顶越浪过程及港内波高分布情况,可用于优化港口布局的进一步研究。 展开更多
关键词 openfoam 三维数值水池 越浪 波高分布
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基于OpenFOAM的防浪墙越浪精细化模拟
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作者 陈衍顺 《吉林水利》 2024年第5期18-22,共5页
针对福建省某渔港防波堤,基于开源软件OpenFOAM,建立模拟无反弧或反弧式防浪墙越浪过程的数值波浪水槽。通过对比不同防浪墙型式越浪量的数值计算和物理模型试验结果,验证了数学模型的准确性。结果表明:本模型可精细化地模拟反弧式防浪... 针对福建省某渔港防波堤,基于开源软件OpenFOAM,建立模拟无反弧或反弧式防浪墙越浪过程的数值波浪水槽。通过对比不同防浪墙型式越浪量的数值计算和物理模型试验结果,验证了数学模型的准确性。结果表明:本模型可精细化地模拟反弧式防浪墙的堤顶越浪过程,可为类似渔港工程防波堤防浪墙的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 渔港 反弧式防浪墙 openfoam 越浪
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基于OpenFOAM的高温熔融锡液水力碎化数值模拟研究
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作者 纪国剑 单梦琪 +1 位作者 孟兴成 王政伟 《流体动力学》 2023年第2期45-56,共12页
为揭示高温熔融锡液与水相互作用过程中的碎化机理,基于开源软件包OpenFOAM®-v1806下的求解器icoReactingMultiphaseInterFoam模拟熔融锡液入水后的水力碎化过程,分析瑞利–泰勒不稳定性、开尔文–亥姆霍兹不稳定性及界面剪切力对... 为揭示高温熔融锡液与水相互作用过程中的碎化机理,基于开源软件包OpenFOAM®-v1806下的求解器icoReactingMultiphaseInterFoam模拟熔融锡液入水后的水力碎化过程,分析瑞利–泰勒不稳定性、开尔文–亥姆霍兹不稳定性及界面剪切力对熔融锡液柱碎化过程作用过程,探究水力碎化对液柱直径及液柱入水初速度对碎化剧烈程度的影响。研究表明液柱碎化剧烈程度、液柱单位时间内入水深度与液柱直径成反比,液柱入水后碎化剧烈程度、锡凝固速度与液柱入水时初速度成正比。 展开更多
关键词 高温熔融金属 水力碎化 计算流体力学 openfoam模拟
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基于OpenFOAM的竖直管内气-液-水合物流动特性研究 被引量:1
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作者 周洪利 王春生 《化工机械》 CAS 2023年第1期67-75,共9页
针对天然气水合物开采过程中涉及的复杂气液固三相流动问题,基于群体平衡模型,提出了新的水合物颗粒聚并破碎模型组合,同时考虑了气泡的聚并破碎行为,运用开源CFD软件OpenFOAM对建立的模型进行求解验证。考察了入口流速、气相和水合物... 针对天然气水合物开采过程中涉及的复杂气液固三相流动问题,基于群体平衡模型,提出了新的水合物颗粒聚并破碎模型组合,同时考虑了气泡的聚并破碎行为,运用开源CFD软件OpenFOAM对建立的模型进行求解验证。考察了入口流速、气相和水合物颗粒体积分数对竖直管内气-液-水合物流动特性的影响。结果表明:所建立的模型准确有效,各相的浓度分布、气泡的平均粒径径向分布和水合物颗粒平均粒径大小受水合物颗粒体积分数的影响很大,压力损失梯度随着流速的增加先减小后增大,存在特定工况下的最优流速,气相体积分数的增加会让管内流体的压力损失梯度明显减小。 展开更多
关键词 天然气水合物 竖直管 多相流 群体平衡模型 openfoam
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基于OpenFOAM的悬沙与运动集矿车相互作用数值模拟研究
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作者 刘欣 杨博 +4 位作者 梁丙臣 王振鲁 张嶔 曲孟祥 岳仰昆 《水道港口》 2023年第1期19-30,共12页
近年来,深海采矿越来越成为学术研究的前沿热点问题,其中集矿车对海底环境影响问题是重点研究的内容之一。文章基于计算流体力学工具箱OpenFOAM中的两相流混合模块,分别建立我国研制的第二代集矿车[1]的二维和三维简化模型,模拟悬浮沉... 近年来,深海采矿越来越成为学术研究的前沿热点问题,其中集矿车对海底环境影响问题是重点研究的内容之一。文章基于计算流体力学工具箱OpenFOAM中的两相流混合模块,分别建立我国研制的第二代集矿车[1]的二维和三维简化模型,模拟悬浮沉积物在水中的扩散和沉积过程,植入基于浮力项修正的k-ωSST湍流模型实现湍流闭合,并使用任意耦合滑移网格法(ACMI)实现对集矿车长距离位移的模拟,分析了集矿车与水-沉积物两相流相互作用对周围流场结构的影响,以及三维模拟中壁面效应对模拟结果的影响,探究了沉积物羽流扰动机制,为进一步研究集矿车对海底环境影响提供技术支撑。 展开更多
关键词 深海采矿 计算流体动力学 两相流混合模型 openfoam 动网格 ACMI方法
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基于OpenFOAM的螺旋桨紧急倒车工况数值模拟
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作者 郭海鹏 邹早建 李广年 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期168-176,共9页
螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性与船舶的紧急制动能力密切相关并直接影响船舶的航行安全性.基于开源计算流体动力学平台OpenFOAM中的雷诺平均求解器对螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性及绕流场开展数值研究.以5叶螺旋桨DTMB438... 螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性与船舶的紧急制动能力密切相关并直接影响船舶的航行安全性.基于开源计算流体动力学平台OpenFOAM中的雷诺平均求解器对螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性及绕流场开展数值研究.以5叶螺旋桨DTMB4381模型为研究对象,对其正车前进以及紧急倒车工况进行数值模拟.通过与国际上公开的模型试验结果进行对比,验证了所采用的数值方法在预报螺旋桨不同工况下水动力性能方面的有效性.基于数值模拟获得的水动力载荷及流场信息,探讨了紧急倒车工况下局部绕流场特征随进速变化的规律及其与螺旋桨整体水动力特性之间的关系,为船舶紧急倒车制动能力评估提供了理论依据. 展开更多
关键词 螺旋桨紧急倒车 水动力特性 计算流体动力学 openfoam 雷诺平均方法
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基于OpenFOAM的多孔介质内电渗流流动特性的数值模拟研究
10
作者 陈乐 朱玉琴 钟汉斌 《广州化工》 CAS 2023年第1期54-58,62,共6页
基于OpenFOAM平台下开源工具箱RheoTool,利用示踪溶剂动态界面变化,再现微观多孔介质电渗流物理过程,探讨了外电场和压强对多孔介质中渗流速度的影响,结果表明:在多孔介质入口处施加一定范围大小的电场,会对流体渗流驱替波及起到促进作... 基于OpenFOAM平台下开源工具箱RheoTool,利用示踪溶剂动态界面变化,再现微观多孔介质电渗流物理过程,探讨了外电场和压强对多孔介质中渗流速度的影响,结果表明:在多孔介质入口处施加一定范围大小的电场,会对流体渗流驱替波及起到促进作用;而在出口处或下方施加一定范围大小的电场,则会对多孔介质内的渗流起到明显阻碍作用。调整压强在较低区间范围内,电场对流体作用效果比较明显,而逐渐增加压强,电场对流体作用影响逐渐减弱。 展开更多
关键词 电场 复杂多孔介质 openfoam 示踪溶剂
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基于OpenFOAM的潜堤——双弧板组合结构水动力特性数值研究
11
作者 于珍 李雪艳 +1 位作者 程志 孟钰婕 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第2期132-143,共12页
鉴于双弧板式透空堤的消浪性能仍不理想,提出了一种潜堤—双弧板组合结构,并基于OpenFOAM软件建立了波浪与该结构相互作用的数值模型,采用试验结果对所建数值模型进行验证。在此基础上,讨论了该新型结构的消浪特性、波压力分布特征以及... 鉴于双弧板式透空堤的消浪性能仍不理想,提出了一种潜堤—双弧板组合结构,并基于OpenFOAM软件建立了波浪与该结构相互作用的数值模型,采用试验结果对所建数值模型进行验证。在此基础上,讨论了该新型结构的消浪特性、波压力分布特征以及所受波浪力的影响因素。结果表明,透射系数随相对板宽的增大而减小,反射系数则相反。透射与反射系数随相对潜深的变化较为显著。当结构位于静水位上方(即相对潜深为-0.05)时,透射系数最小而反射系数最大;当结构位于静水位下方(即相对潜深为0.05)时,透射系数最大而反射系数最小。该组合结构两块弧板上下表面的正负压力变化关于横轴近似对称,不同测点处的压力值差异显著。水平波浪力与垂直波浪力的变化趋势大致相似,但垂直波浪力远大于水平波浪力。研究结果可为其工程应用提供理论指导与技术支撑。 展开更多
关键词 潜堤—双弧板组合结构 消浪特性 受力特性 openfoam
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基于服务架构的OpenFOAM求解客户端设计
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作者 马轶聪 牟泓宇 淮晓永 《电子技术应用》 2023年第3期124-129,共6页
针对OpenFOAM解算软件缺乏GUI功能用户交互体验性差问题,研究设计了一个OpenFOAM求解客户端软件。设计了基于服务的“云+端”计算架构,设计开发了一个OpenFOAM求解器服务,GUI客户端远程调用访问求解器服务,并集成可视化服务实现了数据... 针对OpenFOAM解算软件缺乏GUI功能用户交互体验性差问题,研究设计了一个OpenFOAM求解客户端软件。设计了基于服务的“云+端”计算架构,设计开发了一个OpenFOAM求解器服务,GUI客户端远程调用访问求解器服务,并集成可视化服务实现了数据可视化分析功能,实现了云端协同的求解计算功能;研究设计了基于界面模板的动态GUI界面生成方法,实现了客户端软件界面用户自定义配置功能。该软件支持基于服务的功能扩展集成,支持用户界面自定义、求解器用户设置界面自定义功能,用户界面友好,可扩展性强。通过实际的算例进行解算,验证表明了客户端软件能够通过远程调用云端求解服务、可视化服务实现完整的求解计算流程。 展开更多
关键词 流场解算 服务架构 openfoam GUI
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The Assessment of the Application of the CFD Package OpenFOAM to Simulating Flow around the Propeller
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作者 Jan Kulczyk 《Journal of Traffic and Transportation Engineering》 2023年第3期131-137,共7页
During the design process of the ship,a lot of attention is given to tune-up parameters of the propeller,which is one of the most important part of the propulsion system.Designing new generation,more effective and eff... During the design process of the ship,a lot of attention is given to tune-up parameters of the propeller,which is one of the most important part of the propulsion system.Designing new generation,more effective and efficient propellers require knowledge of hydrodynamic phenomena occurring in the propeller area.For this reason,a lot of time and funds is spent on the propeller research and development.Usually these are experimental tests in cavitation tunnels and towing tanks.However,more and more research is carried out by CFD simulation.OpenFOAM software is open source CFD package,which becomes popular alternative to commercial codes.This paper attempts to answer the question:if OpenFOAM is suitable for such specific applications like accurate simulation of flow around the propeller?The paper presents the results of a CFD simulation of marine propeller created with OpenFOAM software.The obtained results were compared with the of the commercial CFD codes simulations and the experimental research. 展开更多
关键词 SHIP CFD openfoam simulations
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管束结构的阻尼控制型流弹失稳特性研究
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作者 冯志鹏 臧峰刚 +2 位作者 刘帅 黄旋 齐欢欢 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期83-90,106,共9页
尽管自2012年SONGS事故以来,流弹失稳对管束结构的危害性和重要性再次引起了重点关注,但对导致这种不稳定现象的根本因素仍未确定。为进一步研究流弹失稳的基本物理机制,以压水堆蒸汽发生器通常采用的平行三角形管束为对象,基于开源CFD(... 尽管自2012年SONGS事故以来,流弹失稳对管束结构的危害性和重要性再次引起了重点关注,但对导致这种不稳定现象的根本因素仍未确定。为进一步研究流弹失稳的基本物理机制,以压水堆蒸汽发生器通常采用的平行三角形管束为对象,基于开源CFD(computational fluid dynamics)工具OpenFOAM,同时耦合管的动力学方程,求解具有移动边界的非定常Navier-Stokes(uRANS)方程,建立了研究阻尼控制型不稳定机制的数值模型,进而预测管束的流固耦合振动,揭示影响阻尼控制型不稳定机制的关键参数和流动响应;重点讨论了不同质量阻尼参数下,系统的响应特性、能量输入与耗散,升力与位移间的相干性、相位差、相关系数,升力的频谱特性,主导激励机理。进一步揭示了管束流弹系统中占主导地位的激励机理和关键流动现象,有助于理解管束与流体之间的相互作用机理,同时为工程中使用开源CFD工具OpenFOAM预测流弹失稳行为提供了参考。 展开更多
关键词 流致振动 流体弹性不稳定性(FEI) 管束 阻尼控制机制 openfoam
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海水泵站流道非对称引水流态特性数值模拟分析
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作者 张娜 杨克凡 +1 位作者 邹国良 金越睿 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2024年第3期57-63,94,共8页
为探讨海水泵站流道非对称引水流态特性,基于OpenFOAM建立了某液化天然气接收站海水泵站流道数值模型,在利用实测数据验证的基础上,模拟计算与分析了对称和非对称引水时,流道内流速与紊动动能分布特征。模拟结果表明:海水泵站非对称引水... 为探讨海水泵站流道非对称引水流态特性,基于OpenFOAM建立了某液化天然气接收站海水泵站流道数值模型,在利用实测数据验证的基础上,模拟计算与分析了对称和非对称引水时,流道内流速与紊动动能分布特征。模拟结果表明:海水泵站非对称引水时,水流进入前池后流速较大,在低水位下水流无法充分扩散,在流道入口处形成偏流,行进至海水泵前断面水流分布已基本均匀;非对称引水时,海水泵所在进水池各断面均匀性指数平均值高于对称引水工况,且各海水泵进水池的紊动动能平均值也小于对称引水工况;从过水断面流速分布均匀性以及紊动量级来看,非对称引水对水泵运行更有利。 展开更多
关键词 海水泵站 非对称引水 紊动动能 数值模拟 openfoam
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微流控创新实验设计与仿真实践
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作者 李强 朱浩玮 +2 位作者 卢少波 雷毛 刘兆增 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期159-164,共6页
目前微流控技术是多学科交叉的研究热点,在生物检测和化学分析等领域发挥着重要作用。建立了一套微流控实验研究与分析系统,该系统基于开源流体力学软件OpenFOAM对实验结果进行机理分析。通过两相流控制实验演示和仿真实践,有效拓展了... 目前微流控技术是多学科交叉的研究热点,在生物检测和化学分析等领域发挥着重要作用。建立了一套微流控实验研究与分析系统,该系统基于开源流体力学软件OpenFOAM对实验结果进行机理分析。通过两相流控制实验演示和仿真实践,有效拓展了传统实验教学场景,丰富了实验教学形式。分析了液滴破碎与4种离散相流型转变的机理,探讨了液滴的数字化控制规律,有效降低了液滴形成的不稳定性与不确定性。 展开更多
关键词 微流控技术 可视化实验 openfoam 教学实践
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水流强度对淹没式方桩局部冲刷特性的影响
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作者 杜升涛 王超琳 +2 位作者 杨博 王振鲁 梁丙臣 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期92-100,共9页
为研究不同水流强度作用下淹没式方桩的局部冲刷特性及流场变化,开展了非均匀沙条件下的桩基局部冲刷试验,分析了桩周的冲刷地形、冲刷深度变化规律;利用OpenFOAM对不同水流强度下的桩周流场进行了模拟,讨论了桩前马蹄涡、桩周回流和下... 为研究不同水流强度作用下淹没式方桩的局部冲刷特性及流场变化,开展了非均匀沙条件下的桩基局部冲刷试验,分析了桩周的冲刷地形、冲刷深度变化规律;利用OpenFOAM对不同水流强度下的桩周流场进行了模拟,讨论了桩前马蹄涡、桩周回流和下降水流的分布特点。结果表明:在清水冲刷条件下,桩周的冲刷坑深度、沙丘高度和受冲刷影响区域大小均随水流强度的增大而增大;在平衡冲刷地形下,高水流强度冲刷后桩周流动更加复杂,冲刷坑内的涡流强度大幅度提高;当水流强度接近1时,粗颗粒泥沙对细颗粒的屏蔽效应会在一定程度上影响桩周最大冲刷深度。 展开更多
关键词 方桩 局部冲刷 水流强度 流场特性 模型试验 openfoam
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基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟 被引量:24
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作者 李裕龙 朱仁传 +2 位作者 缪国平 范菊 陆志妹 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第7期750-758,共9页
波浪中载液船舶运动激励舱内液体的晃荡,舱内液体晃荡产生的冲击力同时作用在舱壁上,进而影响船舶的运动姿态。波浪中船体水动力和时延函数是在势流理论范畴下采用切片法和脉冲响应函数方法计算获得的,液舱内液体非线性晃荡是基于粘性... 波浪中载液船舶运动激励舱内液体的晃荡,舱内液体晃荡产生的冲击力同时作用在舱壁上,进而影响船舶的运动姿态。波浪中船体水动力和时延函数是在势流理论范畴下采用切片法和脉冲响应函数方法计算获得的,液舱内液体非线性晃荡是基于粘性流理论实时计算模拟,两者耦合建立了波浪中载液船舶与液舱流体晃荡耦合的运动方程。论文基于开源CFD开发平台OpenFOAM,自主开发实现了船体运动与液舱晃荡的耦合计算程序,并进行了相应的数值模拟计算和验证工作。该方法完整地考虑了波浪、船体和液舱晃荡之间的耦合作用,并结合船体内外流场特点分别采用了势流和粘性流理论,具有较高的计算效率。通过数值模拟计算和模型实验研究表明,数值模拟计算能够清晰显现出液舱晃荡对船体全局运动影响,船体运动计算结果与模型实验结果吻合良好。 展开更多
关键词 openfoam 液舱晃荡 脉冲响应函数 运动耦合 时域模拟
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基于实测波浪的单桩式海上风电基础波浪力计算研究
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作者 朱民涛 宋虹 +3 位作者 周胡 和法利 刘福顺 常爽 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期37-48,共12页
基于实测波面的波浪力获取作为结构动力响应分析以及数字孪生模型建立的必备环节,对海上风电数字化运维至关重要。为了满足更大的装机容量需求,单桩式海上风电基础趋于大型化,其尺度因子D/L也随之增大;并且实际海域均为非规则波,以尺度... 基于实测波面的波浪力获取作为结构动力响应分析以及数字孪生模型建立的必备环节,对海上风电数字化运维至关重要。为了满足更大的装机容量需求,单桩式海上风电基础趋于大型化,其尺度因子D/L也随之增大;并且实际海域均为非规则波,以尺度因子划分波浪力计算理论的方法对非规则波的适用性尚不明确。通过建立数值水槽,依据实际工况对不规则波与桩基的作用进行数值模拟,得到入射波浪场与桩基所受波浪力,在此基础上,基于入射波浪场分别采用Morison方程以及绕射理论求解波浪力并将之与数值模拟结果进行对比,分析了不同波浪力计算理论关于尺度因子的适用性,同时探究了波浪要素对计算精度的影响。结果表明:Morison方程在波高较大时精度下降;相对于Morison方程,绕射理论在该尺度下的精度更高。最后,通过分析实测数据进一步探讨了典型工况下的波浪力特征,以期通过实测波面计算波浪力的方法为实际服役风机波浪力计算提供技术支持。 展开更多
关键词 单桩基础 实测波浪 Morison方程 绕射理论 尺度因子 openfoam
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基于OpenFOAM的离心泵内部流动数值模拟 被引量:5
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作者 任芸 刘厚林 +2 位作者 吴登昊 谈明高 舒敏骅 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1042-1050,共9页
分析了离心泵内流模拟中存在的问题,指出开源CFD软件是提高离心泵内流模拟精度的必然选择.通过在开源计算流体力学软件OpenFOAM的求解器中添加GGI动静耦合处理程序,实现了OpenFOAM在泵内流数值模拟中的应用.应用修改后的OpenFOAM求解程... 分析了离心泵内流模拟中存在的问题,指出开源CFD软件是提高离心泵内流模拟精度的必然选择.通过在开源计算流体力学软件OpenFOAM的求解器中添加GGI动静耦合处理程序,实现了OpenFOAM在泵内流数值模拟中的应用.应用修改后的OpenFOAM求解程序对一比转数为117.8的离心泵不同工况下的内流场进行数值模拟,并将数值计算结果与试验结果进行了对比,同时分析了叶轮内部流场的分布规律.研究结果表明,设计工况下的计算扬程相对误差最小,约为-3.5%,而小流量工况下误差最大-6.4%;各工况下的计算效率绝对误差范围均在-0.5%以内.这说明设计工况下的模拟结果优于非设计工况下的计算结果.同时,叶轮内部压力分布和相对速度分布规律符合离心泵内部流动的一般规律. 展开更多
关键词 openfoam 离心泵 内部流动 数值模拟
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