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潜航器微气泡减阻数值模拟方法研究
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作者 詹杰民 陆尚平 +2 位作者 李熠华 李雨田 胡文清 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第4期1-11,共11页
近年来微气泡减阻技术应用于水面舰船的相关研究取得重要进展,许多舰船已经采用了此类技术。然而该技术在潜航器上的应用整体上仍处于理论分析和试验测试阶段。以回转体潜航器简化模型为研究对象,利用多孔介质来简化喷气小孔,并结合不... 近年来微气泡减阻技术应用于水面舰船的相关研究取得重要进展,许多舰船已经采用了此类技术。然而该技术在潜航器上的应用整体上仍处于理论分析和试验测试阶段。以回转体潜航器简化模型为研究对象,利用多孔介质来简化喷气小孔,并结合不可压缩水体和可压缩理想气体的流体体积(VOF)方法,建立了Realizableε-k湍流计算模式。通过拖曳试验验证了多孔介质等效喷气小孔的合理性和数值模式的准确性,结合试验和数值结果探究了微气泡减阻技术对潜航器航行阻力的影响。数值结果显示,气泡对潜航器尾流低速区的改变使尾部压力分布产生变化从而导致压差阻力增高。同时气泡可以显著降低其覆盖区域的黏性阻力。并且随着来流速度的提高,气泡覆盖范围扩大,黏性减阻率持续增加。进一步地,建立了加长改进模型,数值模拟结果表明,微气泡减阻技术不仅能大幅减小黏性阻力,还能有效减小模型总阻力。 展开更多
关键词 微气泡减阻 潜航器 拖曳试验 Realizableε-k湍流模式 多孔介质
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波浪破碎的一种混合湍流模拟模式 被引量:4
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作者 詹杰民 李熠华 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1712-1719,共8页
近岸波浪的变形与破碎,一方面影响水体与泥沙运输,另一方面对消波护岸具有指导意义.本文提出一种三维混合湍流模拟模式方法,将求解区域分为造波区、波浪传播区和消波区.造波区采用层流模式,通过基于Fluent的二次开发的UDF方法在边界进... 近岸波浪的变形与破碎,一方面影响水体与泥沙运输,另一方面对消波护岸具有指导意义.本文提出一种三维混合湍流模拟模式方法,将求解区域分为造波区、波浪传播区和消波区.造波区采用层流模式,通过基于Fluent的二次开发的UDF方法在边界进行速度造波.这种方法在给定入口速度的条件下,根据已知波高进行精准插值,从而控制水的体积分数.在波浪传播区域,采用大涡模拟进行模拟研究,在消波区,采用RANS模型并利用多孔介质消波法进行消波.模型通过VOF方法捕捉波浪破碎过程中的自由面变化.本文对波高为5.5 cm的规则波(M1)、波高为13.5cm的规则波(M3)、有效波高为7.75cm的TMA谱单向不规则波(U1)和有效波高为19cm的TMA谱多向不规则波(B5)展开了模拟研究,并与前人的相关实验结果作比较,各条件下模拟结果与实验结果吻合.模拟结果说明本文提出的模型能够准确模拟出波浪传播过程中的折射和绕射现象,并且能够捕捉的波浪破碎过程中的自由面变化,为三维波浪的传播与破碎的数值模拟提供一种模拟方法. 展开更多
关键词 波浪破碎 湍流 数值模拟 混合模式 大涡模拟
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基于3D打印和CT三维重构数值模拟上呼吸道气流状态的研究方法 被引量:3
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作者 喜扬洋 詹杰民 +3 位作者 史剑波 林凯 胡文清 邓洁 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期289-295,共7页
目的建立物理模型实验和数值模拟相结合的方法,用于研究上呼吸道气流状态。方法基于网上公开CT医学图像,重建人体上呼吸道三维模型。基于3D打印技术,建立上呼吸道实验模型,进行呼吸的流量过程测量实验;通过对上呼吸道三维模型进行网格划... 目的建立物理模型实验和数值模拟相结合的方法,用于研究上呼吸道气流状态。方法基于网上公开CT医学图像,重建人体上呼吸道三维模型。基于3D打印技术,建立上呼吸道实验模型,进行呼吸的流量过程测量实验;通过对上呼吸道三维模型进行网格划分,采用湍流Realizable k-ε数值模型进行计算。结果首先进行与实验工况对应的数值模拟对比研究,得到与实验吻合的结果。数值模拟结果表明,呼吸过程中的气流的流动轨迹呈抛物线形状,呼气和吸气阶段的流场、壁面压力和涡结构分布很大区别,呼吸交换过程中上下鼻道有空气残留。另外,通过脉线、压力分布和涡结构分布情况,初步分析气流对上呼吸道生理环境的影响。结论该方法具有针对性、快速性和准确性的特点,充分发挥了物理实验可靠和数值模拟精细的优点,适用于不同个案上呼吸道不同问题的研究,对临床个性化诊疗具有价值。 展开更多
关键词 上呼吸道 三维重构 3D打印 物理实验 计算流体动力学
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软土地基堆载预压变形特性研究 被引量:4
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作者 李荣华 罗莹莹 +1 位作者 詹杰民 张挺 《广东水利水电》 2019年第12期8-11,共4页
塑料排水板堆载预压作为一种经济稳定可靠的地基处理方式被广泛使用,该文以广东河口近海地区软土地基排水板堆载预压为例,基于有限元全过程仿真,通过改变排水板打设深度和堆载速率影响因素,揭示广东河口近海地区软土地基堆载预压变形特性。
关键词 软土地基 变形 排水板堆载预压 有限元
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二层流体中圆弧型贯底式防波堤的绕射波浪力
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作者 翟振峰 黄华 +1 位作者 詹杰民 张敖 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期135-142,共8页
基于二层流体的水波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了圆弧型贯底式防波堤对二层流体中的表面波与内波绕射的波势解,并据此解析计算了作用于防波堤的波浪力和力矩。计算结果表明:二层流体中表面波与内波对防波堤的无量纲最大波浪载荷... 基于二层流体的水波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了圆弧型贯底式防波堤对二层流体中的表面波与内波绕射的波势解,并据此解析计算了作用于防波堤的波浪力和力矩。计算结果表明:二层流体中表面波与内波对防波堤的无量纲最大波浪载荷的影响可以具有相同量级。而波浪入射角度、二层流体密度比、海况条件以及防波堤几何条件等的变化对绕射波浪作用均存在一定的影响,且表面波与内波作用的变化规律存在一定差异。二层流体中表面波作用因内波的干扰而有别于均匀海表面波的对应结果。 展开更多
关键词 圆弧型贯底式防波堤 二层流体 表面波与内波 特征函数展开法 波浪绕射
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椭圆余弦波对外圆弧透空薄壁双圆筒柱的绕射
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作者 黄坤辉 黄华 +1 位作者 詹杰民 才瀚涛 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期123-131,共9页
依据椭圆余弦波一阶绕射理论,推导了浅水波对不同圆心角双层外圆弧透空薄壁内接圆柱绕射的波场解析解。通过对该结构的最大波浪力与最大波面实算,揭示了椭圆余弦波绕射的作用规律。结果表明:外层圆弧透空薄壁将大幅度减弱浅水波对内接... 依据椭圆余弦波一阶绕射理论,推导了浅水波对不同圆心角双层外圆弧透空薄壁内接圆柱绕射的波场解析解。通过对该结构的最大波浪力与最大波面实算,揭示了椭圆余弦波绕射的作用规律。结果表明:外层圆弧透空薄壁将大幅度减弱浅水波对内接圆柱的作用。波浪与海况条件、双外层薄壁和内圆柱的各类几何条件以及结构的透空系数等因素对椭圆余弦波作用均存在一定的影响。在一定浅水条件下,采用浅水波理论计算的最大波浪作用大于Airy微幅波理论对应结果;结构的实际最大波浪力将随着浅水波特征参数的增大而增大。 展开更多
关键词 椭圆余弦波 特征函数展开法 绕射 波面 波浪力
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中山大学力学实验教学示范中心建设研究与实践 被引量:7
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作者 刘玉岚 詹杰民 +1 位作者 黄建亮 许泽 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第8期203-205,共3页
该校力学实验教学中心通过整合现有各类教学资源、优化现有实验类课程及开设创新性实验课程,将科研与教学相结合,建立了一支结构合理、经验丰富的力学实验教学团队。经过多年发展,中心教学成果显著,辐射推广作用明显,为创新型工程人才... 该校力学实验教学中心通过整合现有各类教学资源、优化现有实验类课程及开设创新性实验课程,将科研与教学相结合,建立了一支结构合理、经验丰富的力学实验教学团队。经过多年发展,中心教学成果显著,辐射推广作用明显,为创新型工程人才的培养奠定了良好的基础,目前已建设成为省级实验教学示范中心。 展开更多
关键词 力学 实验教学示范中心 教学实践
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In-line response of vertical cylinders in regular and random waves 被引量:2
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作者 LI Yok-sheung SU Wei +1 位作者 zhan jiemin zhan Sheng 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2007年第6期124-138,共15页
The in-line response of a vertical flexibly mounted cylinder in regular and random waves is reported. Both theoretical analyses and experimental measurements have been performed. The theoretical predictions are based ... The in-line response of a vertical flexibly mounted cylinder in regular and random waves is reported. Both theoretical analyses and experimental measurements have been performed. The theoretical predictions are based on the Morison equation which is solved by the incremental harmonic balance method. Experiments are then performed in a wave flume to determine the accuracy of the Morison equation in predicting the in-line response of the cylinder in regular and random waves. The interaction between waves and vibrating cylinders are investigated. 展开更多
关键词 in-line response CYLINDER WAVES IHB method
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预见性与相继性双侧去骨瓣减压术治疗重度颅脑损伤的临床观察 被引量:1
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作者 詹结民 曹小亮 +1 位作者 陈加涛 朱子进 《锦州医科大学学报》 CAS 2020年第3期75-77,共3页
目的比较预见性和相继性双侧去骨瓣减压术治疗重度颅脑损伤患者的临床疗效和安全性。方法将2016年9月至2019年9月我院收治的80例重度颅脑损伤患者随机分为对照组(n=40)和实验组(n=40),对照组采用相继性双侧去骨瓣减压术治疗,实验组采用... 目的比较预见性和相继性双侧去骨瓣减压术治疗重度颅脑损伤患者的临床疗效和安全性。方法将2016年9月至2019年9月我院收治的80例重度颅脑损伤患者随机分为对照组(n=40)和实验组(n=40),对照组采用相继性双侧去骨瓣减压术治疗,实验组采用预见性双侧去骨瓣减压术治疗。比较两组患者手术前后颅内压变化和术后并发症发生情况,采用哥斯拉哥评分(GOS)评估患者预后效果。结果两组术后1、2、3 d的颅内压均低于术前(P<0.05),在术后1、2、3 d的颅内压上,实验组明显低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);实验组的并发症总发生率为7.50%(3/40),低于对照组的25.00%(10/40)(P<0.05);对比GOS恢复良好率和死亡率,实验组明显更优,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论相较于相继性双侧去骨瓣减压术,重度颅脑损伤患者采用预见性双侧去骨瓣减压术后颅内压得到进一步降低,减少术后并发症,预后效果良好,安全性较高。 展开更多
关键词 预见性术式 相继性术式 重度颅脑损伤 双侧 去骨瓣减压术 安全性
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雷诺数为15000方腔环流的基准解和周期性分析 被引量:1
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作者 詹杰民 扁诗奇 +2 位作者 罗莹莹 胡文清 龚也君 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期413-421,共9页
采用边界拟合法,结合基于结构网格的四叉树加密方法生成的高质量非均匀网格,研究雷诺数为15000方腔环流周期性演化.利用傅里叶分析和相空间轨迹等方法研究流场演化的周期性行为以及流场动能的空间分布,确定周期性流动的基频和相对应的周... 采用边界拟合法,结合基于结构网格的四叉树加密方法生成的高质量非均匀网格,研究雷诺数为15000方腔环流周期性演化.利用傅里叶分析和相空间轨迹等方法研究流场演化的周期性行为以及流场动能的空间分布,确定周期性流动的基频和相对应的周期.研究发现:流场周期演化过程中,在主涡低频背景下,靠近方腔壁面、左上角、左下角以及右下角的高阶次涡具有高频演化规律.给出流场处于两种特征状态时的流场基准解. 展开更多
关键词 方腔环流 周期演化 边界拟合法 能量分布 基准解
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