李帅
- 作品数：30 被引量：113H指数：8
- 供职机构：哈尔滨工程大学船舶工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省博士后科研启动基金黑龙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学交通运输工程天文地球核科学技术更多>>
- 多气泡耦合作用下非球状特性数值研究被引量：5
- 2015年
- 为了研究多个气泡相互耦合作用时其表现出的运动特性,采用基于势流理论的边界元方法对多气泡间耦合作用进行数值模拟。将数值解与Rayleigh-Plesset方程解析解对比,使得数值模型的有效性和收敛性得以验证;然后,建立3个气泡的数值模型,研究无量纲参数气泡间距d对气泡运动和形态的影响。等间距布置3个气泡,当d=1.8时,中间的气泡在抑制作用下呈现"圆柱状",随着气泡间距的增大,其最终趋于"球形",且气泡上、下2个气泡射流速度增大;不等间距布置3个气泡,距离远的气泡最先发生射流,射流完成时该气泡已开始回弹。
- 姜忠涛韩蕊李帅
- 关键词：边界元方法势流理论
- 不同边界条件下高压脉动气泡与结构流固耦合特性数值和实验研究
- 在前期的研究基础上,本研究针对高压脉动气泡与悬浮球体非线性耦合作用展开数值和实验研究,该工作在水下爆炸、含沙空化、超声清洗和海底资源探测领域均有重要的应用价值。首先,基于边界积分法建立了气泡—结构全耦合数值模型,利用辅助...
- 李帅张赛韩蕊
- 关键词：气泡动力学流固耦合边界积分法
- 文献传递
- 近场水下爆炸气泡射流载荷特性研究
- 鱼雷等近场水中兵器对舰船结构造成严重毁伤,是船舶抗爆抗冲击领域重点关注的热点问题。研究人员已在水下爆炸与舰船毁伤方向进行了大量的研究,取得了丰富的研究成果,但是由于近场水下爆炸的复杂性,仍有许多基础的力学问题有待深入研究...
- 李帅张阿漫王诗平
- 关键词：水下爆炸气泡边界元法
- 文献传递
- 气泡动力学研究进展
- 2025年
- 只要有流体的地方,就可能会产生气泡,气泡是气体在液体中一种常见的呈现形式,在自然界和工程界中广泛存在,在船舶与海洋、先进制造、环境与化工、生命科学和医学等许多领域均有重要应用价值,同时,在水中结构抗爆和空蚀等很多领域气泡也是导致危害产生的根源,因此,气泡动力学是诸多领域共同关心的基础科学问题.然而,由于气泡动力学行为的复杂性,涉及边界、多气泡、流场环境、流体可压缩性、黏性和表面张力等多物理因素和环境条件的显著影响,迄今为止,仍存在复杂条件下气泡动力学理论、气泡群相互作用、气液固耦合效应和气泡损伤及防护机制等难题亟待解决.为此,从气泡动力学的基本物理现象入手,深入剖析了该领域所面临的挑战,给出了存在的力学难题,综述了气泡动力学理论、数值和实验技术的研究进展与最新动态,通过对现有研究成果的系统梳理和详细分析,最后总结了气泡动力学领域未来发展趋势,并提出了潜在的研究方向和课题,旨在为气泡动力学相关研究提供基础和依据.
- 张阿漫李世民李帅李帅
- 关键词：气泡动力学数值模拟
- 截锥型弹体小角度入水空泡及冲击载荷特性实验研究被引量：2
- 2022年
- 导弹和鱼雷等武器头型对入水冲击载荷和水下弹道特性有重要的影响,该文通过实验方法研究了截锥型弹体小角度入水问题,采用高速摄像机和弹体内置加速度采集仪,探究了截锥型弹体头型系数和入水角度对弹体入水初期空泡演化和冲击加速度特性的影响规律。实验结果表明,不同头型系数下弹体头部可能引导两类空泡:(1)由头部平面和弹体肩部引发的两个初始空泡融合为一个连续的空泡,(2)两个初始空泡单独发展并且不会发生融合。对于第二类空泡,头部平面产生空泡的闭合发生在弹头侧面,并且其闭合时间随入水角度减小而增大。对于弹体的冲击加速度,与产生第一类空泡的弹体相比,产生第二类空泡弹体的冲击加速度增长速率较为缓慢但波形更复杂,并且其加速度达到峰值后,不会立刻下降而是继续持续了一段时间。此外,弹体冲击加速度的上升速率和峰值随入水角度的减小而减小。
- 隋宇彤李帅明付仁
- 关键词：入水冲击加速度空泡高速摄影
- 基于气泡统一方程的声场双气泡耦合作用研究被引量：1
- 2024年
- 针对声致空化现象中双气泡相互作用力展开了研究。本文基于气泡动力学的基本理论,将气泡统一方程应用到声场中双气泡的耦合作用研究中,建立了可用于计算声场中多气泡耦合的理论模型,并以此研究了不同类型的声场中双气泡次Bjerknes力的变化趋势。研究结果表明:在声压幅值较小的行进波声场中,对于非线性脉动的双气泡,其相互作用现象不仅与声场参数相关,还会受到双气泡初始体积比的影响。若固定其中一个气泡的初始体积,同时改变另一个气泡的初始体积,则双气泡间第1周期内的次Bjerknes力会在初始体积相等时达到第1个极值,随后呈现周期性的起伏,并在总体上呈增大趋势;而双气泡相互作用在声压幅值较大的行进波声场中会随初始半径比的增大持续增强,且周期性的起伏现象并不明显。在驻波声场中靠近波节的位置也能观测到这一现象。此外,本文还探究了非线性振动的双气泡在具有相同频率、不同声压幅值的组合波声场中的耦合效应。本文的研究可为声场中双气泡相互耦合作用以及气泡群动力学相关应用提供理论基础。
- 谈乃正詹立蕾李世民李帅李帅
- 关键词：行进波驻波声场
- 水下爆炸载荷特性及其作用下的舰船毁伤与防护研究综述被引量：24
- 2023年
- 从水下爆炸研究的重要性和基本物理现象入手,阐述水下爆炸载荷特性及其作用下的舰船毁伤与防护研究背景与意义、研究进展与现状,以及存在的关键难题。针对存在的难题,阐述主要的水下爆炸理论、模型与方法。在理论和计算研究方面,阐述气泡动力学统一理论、水下爆炸瞬态强非线性气-液-固全耦合模型与计算方法,以及能够解决实际问题的流固耦合FSLAB基础工业软件。在实验研究方面,阐述水下爆炸代替性实验方法,以及模型试验方法。在此基础上,给出水下爆炸载荷及其作用下舰船毁伤与防护领域的理论分析、计算以及实验结果,并对此进行讨论,旨在为水下爆炸相关研究提供参考。
- 张阿漫明付仁刘云龙李帅王诗平
- 关键词：水下爆炸流固耦合防护技术
- 气泡多周期运动时引起的流场压力与速度被引量：6
- 2014年
- 假设水下爆炸气泡的内部气体在膨胀收缩过程中满足绝热条件,周围流体无黏无旋不可压缩.基于势流理论,采用边界元法研究气泡动力学行为,重点关注气泡引起的流场脉动载荷以及滞后流特性,给出了相关的理论推导和数值计算方法.通过将数值结果与解析解、实验值进行对比,数值模型的收敛性和有效性能够得到保证.利用编写的程序进行计算和分析,发现在气泡加速膨胀阶段,流场压力在气泡径向不一定是逐渐衰减,还有可能以先增后减的规律变化;气泡射流后,为了能够继续描述环状气泡的运动以及流场特性,将此时的流场分为无旋场和一个布置在气泡内部涡环的叠加,计算过程中采用了一些数值技巧处理气泡的拓扑结构,得以连续模拟多个周期的气泡运动.环状气泡具有相对较高的上浮迁移速度,而且在其顶部和底部附近分别形成两个高压区,顶部的高压区峰值相对较大,底部的高压区范围相对较大.环状气泡中心轴上的流场速度会在气泡中心有一个加速过程,在气泡顶部附近又迅速减小.
- 李帅张阿漫韩蕊
- 关键词：水下爆炸气泡射流边界元法
- 水下爆炸气泡相互作用实验研究
- 水下爆炸气泡之间会发生很强的耦合作用,而自由液面附近的气泡行为更加复杂,为此对两个气泡在自由液面附近的动力学行为进行了实验研究,发现气泡的相位差、气泡间距以及气泡与自由液面之间的距离对气泡运动特性和水冢现象影响极大.对几...
- 韩蕊李帅张阿漫
- 水滴撞击液膜过程携卷气泡的机理研究
- 水滴撞击液膜过程携卷气泡普遍存在于自然界和工业应用中,具有重要的科学意义和工程应用价值。本文采用实验与数值计算相结合的方法,深入研究了水滴撞击液膜产生气泡的力学机理。通过高速摄影技术精确捕捉滴水生泡的瞬态力学行为,构建了...
- 李梓萌余世帆陈吉倬李帅
- 关键词：液滴液膜气泡
