张雨新
- 作品数：6 被引量：38H指数：4
- 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金海洋工程国家重点实验室开放基金工业与信息化部高技术船舶科研项目更多>>
- 相关领域：理学交通运输工程天文地球更多>>
- 用MPS方法数值模拟低充水液舱的晃荡被引量：16
- 2012年
- 液体晃荡是一种非线性的自由面流动现象。在低充水率下,由于液体具有很大的运动空间,晃荡现象具有强烈的非线性特征,自由面的变形较大,剧烈时甚至会翻卷和破碎,这给数值模拟带来很大挑战。本文基于移动粒子半隐式法(Moving Particle Semi-Implicit,MPS)对低充水率的液舱晃荡问题进行了数值模拟。结果表明:当激励频率等于共振频率时,液体撞击到了液舱的顶板,并出现了飞溅现象,此时液体对侧舱壁产生了较大的抨击压力;在低于共振频率时,自由面出现了破碎波及波前的翻卷和融合等现象,抨击压力相对较小。计算结果表明,MPS方法能够很好地预测晃荡引起的拍击现象,数值计算得到的压力能够与实验结果很好地吻合。在自由面的追踪上,MPS方法具有很大的灵活性,能够很好地处理自由面的破碎、融合及液体的飞溅等流动现象。
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- 关键词：液体晃荡
- MPS方法数值模拟液舱晃荡问题被引量：8
- 2014年
- 基于无网格粒子法MPS方法(moving particle semi-implicit method)研究了液舱晃荡问题。针对二维矩形液舱晃荡问题进行了数值验证,结果表明MPS方法能够很好地计算晃荡产生的拍击压力。同时将MPS方法应用到带隔板的液舱晃荡问题计算中,分析了二维和三维带隔板液舱晃荡问题。计算结果表明:隔板的存在很大程度地限制了流体的水平运动,隔板附近出现了自由面的翻卷、破碎和融合现象,MPS方法能够很好地模拟这些流动现象。计算得到的波高与实验测得的波高吻合较好,表明MPS方法模拟带隔板的晃荡问题具有一定的可靠性。
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- 关键词：液舱晃荡自由面
- MPS方法在二维液舱晃荡中的应用被引量：4
- 2013年
- 基于移动粒子法(MPS)对二维矩形液舱和LNG液舱在不同频率和不同运动方式时的晃荡问题进行研究,分析了拍击压力和波形的特点,并将数值结果与实验做对比,验证了MPS方法的可靠性.计算结果表明:MPS方法得到的压力曲线能够很好地与实验和其他数值结果相吻合,对于拍击时刻和拍击压力的预测都有较好的精度.此外,MPS方法能够很好地处理晃荡中剧烈的自由面变形,如翻卷、破碎、液体飞溅等现象.
- 张雨新万德成
- 关键词：液舱晃荡
- MPS方法在二维液舱晃荡中的应用
- 本文基于移动粒子法(Moving Particle Semi-Implicit，MPS)对二维矩形液舱和LNG液舱在不同频率和不同运动方式时的晃荡问题进行研究，分析了拍击压力和波形的特点，并将数值结果与实验做对比，验证了...
- 张雨新万德成
- 关键词：液舱晃荡
- 文献传递
- MPS方法在三维溃坝问题中的应用被引量：15
- 2011年
- MPS(Moving Particle Semi-Implicit)方法是一种拉格朗日粒子法,在处理大变形流动问题中具有很大的优势.将MPS方法应用到三维溃坝流动问题中,并对粒子的移动方式进行了修改,改进后的方法(XMPS)可以使粒子移动更加有序,避免粒子间的相互穿透.数值计算结果表明:MPS方法(包括XMPS)在处理复杂的自由面流动问题中具有很好的灵活性和可靠性,数值模拟能够比较准确地预测出自由面的形状和位置,即使在水面出现翻卷、入水和水柱撞击到障碍物时,数值结果仍然能够与实验相吻合.从细节上看,XMPS可以给出更为清晰、光滑的自由面形状,并能更好地捕捉到流动的细节特征.
- 张雨新万德成
- 关键词：MPS
- SPH方法和MPS方法模拟溃坝问题的比较分析被引量：21
- 2011年
- SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法和MPS(Moving Particle Semi-Implicit)方法是两种常用的无网格粒子法,在处理自由面大变形问题方面有较大的灵活性,然而这两种方法在数值格式、计算效率和收敛性等方面有许多不同之处。本文以二维溃坝问题为例对SPH方法和MPS方法进行了比较分析,结果表明:SPH方法易于给出更为清晰、光滑的自由面形状,而MPS方法给出的粒子分布较为凌乱;在收敛性上,随着初始粒子间距的减小,SPH和MPS均趋于收敛,但MPS方法收敛得更快些;对于时间步长,在满足CFL条件且计算稳定的情况下,对结果影响不是很大;在计算效率上,SPH方法具有较高的效率,适合求解大型复杂流动问题,而MPS方法计算量较大。通过对SPH方法和MPS方法的比较分析,为具体问题计算选用不同的无网格粒子方法提供了选择依据。
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- 关键词：SPH方法自由面溃坝
