翼型空化流动的介观模型研究

项目名称： 翼型空化流动的介观模型研究

项目编号： No.10902070

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 环境科学、安全科学

项目作者： 杨帆

作者单位： 上海理工大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 空化现象是一种与液体的压力有关的动态过程，而对空化流动的研究涉及到流体机械、船舶工程、医疗、环保、国防等众多领域。本课题将在介观层面建立空化流动在相空间内关于密度、速度和温度三种分布函数相耦合的数学模型与控制方程，研究利用格子玻尔兹曼方法数值模拟翼型绕流产生的空化流非定常流场结构，计算流场中翼型所受的作用力，虚拟再现空泡初生、发展、断裂、脱落、下泻、溃灭及消失的演化过程，建立一套方法来定量描述空化流中气－汽－液三相物质之间质量、动量、能量转化的规律，确定其影响因素，并在空化水筒中通过外置三分力天平测量翼型的水动力系数变化过程，利用高速摄影、三维粒子成像测速等手段对绕翼型空化流动进行实验观测和测量，根据实验结果对所建立空化流理论模型的合理性及数值计算方法的可靠性进行验证。空化流动的研究对多相流中各物质间相界面动力学问题等的探讨具有重要科学意义，而对空化流动规律的掌握也具有重要的应用背景。

中文关键词： 介观模型；格子玻尔兹曼方法；伪势；双分布函数；多弛豫时间

英文摘要：

英文关键词： mesoscopic model；lattice Boltzmann method；pseudopotential；double distribution function；multiple-relaxation-time