磁流体流动与传热过程的三维格子Boltzmann方法研究毕业论文.pdf
收藏
编号:103975
类型:共享资源
大小:1.79MB
格式:PDF
上传时间:2013-11-19
上传人:上***
认证信息
个人认证
高**(实名认证)
江苏
IP属地:江苏
8.4
积分
- 关 键 词:
-
专业文献
学术论文
精品文档
磁流体流
- 资源描述:
-
硕士论文磁流体流动与传热过程的三维格子Boltzmann方法研究I摘要格子Boltzmann方法是一种新兴的基于介观层次的数值模拟方法,它以离散的运动论和统计力学为出发点来描述流体。本文运用三维不可压格子Boltzmann模型(D3Q15)研究了磁流体的一些特性。为了解决不可压流动传热问题,文中还推导了相应的三维热模型。本文系统地介绍了格子Boltzmann方法,阐述了力相处理以及用于解决低粘度问题的分数迁移模型,描述了磁流体的基本特性,详细分析了磁流体中的受力。在上述理论的基础上,建立了磁流体流动与传热的三维格子Boltzmann模型,模拟了磁流体的宏观静止结构、热磁对流现象以及矩形通道内的流动与传热过程,分析了外加磁场属性对上述磁流体特征的影响。计算结果表明,格子Boltzmann方法能够基于介观有效地处理流体中磁性粒子上复杂的作用力,并较好地模拟磁流体的流动传热。关键词:磁流体格子Boltzmann方法磁性粒子数值模拟3D硕士论文磁流体流动与传热过程的三维格子Boltzmann方法研究IIABSTRACTThelatticeBoltzmannmethod,whichisanovelapproachofnumericalsimulationforfluidhydrodynamics,originatesfromthediscretemovementtheoryandstatisticphysicsandhasbeenappliedtosimulatetheflowandheattransferprocessesofthefluid.A3DincompressibleLatticeBoltzmannmodel(D3Q15)isproposedinthispapertoinvestigatethecharacteristicsofmagneticfluids.Inordertosolveincompressiblethermalflowproblemstherelevant3DthermalLatticeBoltzmannmodelisalsoestablished.TheLatticeBoltzmannmethodisintroducedsystematicallyinthispaper.ThemethodsdealingwithforcetermandtheLatticeBoltzmannfractionalvolumetricschemedealingwithlowviscositycasesarealsointroduced.Thenbasicpropertiesofmagneticfluidsaredescribedaswellasdetailedanalysisofforcetermsofmagneticnanofluids.Basedonmentioned-beforetheories,the3DLatticeBoltzmannmodelsformagneticfluidsareestablishedtosimulatethemesoscaledstructure,thermomagneticconvectionaswellasflowandheattransferprocessesinrectangularchannelforthemagneticfluids.Theeffectsofthecharacteristicsoftheexternalmagneticfieldonmagneticfluidsareanalyzed.NumericalresultsshowthattheLatticeBoltzmannmethodcaneffectivelydealwiththecomplexforcesactingonthemagneticnanoparticlesonthemesoscalelevel,andsimulatethecomplicatedflowandheattransferbehaviorofmagneticfluids.KeyWord:MagneticFluids,LatticeBoltzmannMethod,MagneticNanoparticles,NumericalSimulation,3D硕士论文磁流体流动与传热过程的三维格子Boltzmann方法研究III目录1.1研究背景............................................................................................................11.2论文提出............................................................................................................11.3国内外研究进展..................................................................................................41.3.1磁流体的发展与现状..............................................................................41.3.2格子Boltzmann方法的研究进展..........................................................51.3.3格子Boltzmann方法在磁流体方面的研究现状..................................71.4三维格子Boltzmann方法研究磁流体的必要性..............................................71.5本文的主要工作..................................................................................................82.1格子Boltzmann方法的发展..............................................................................92.1.1格子气自动机(LGA)...........................................................................92.1.2格子Boltzmann方法的思想................................................................102.2三维格子Boltzmann流动模型.......................................................................132.3从格子Boltzmann方程到对流传热方程........................................................143.1边界处理............................................................................................................203.2力项处理............................................................................................................233.3分数迁移............................................................................................................253.3.1流动的分数迁移模型.............................................................................253.3.2温度的分数迁移模型.............................................................................263.3.3分数迁移模型中的力项.........................................................................264.1磁流体的基本特性............................................................................................294.1.1磁化特性.................................................................................................294.1.2热磁特性.................................................................................................304.1.3表面特性.................................................................................................324.2磁流体中力的作用............................................................................................324.2.1磁性粒子间的静磁相互作用................................................................33摘要....................................................................................................................................IABSTRACT......................................................................................................................II主要符号说明...................................................................................................................V1绪论................................................................................................................................12格子Boltzmann方法..................................................................................................93格子Boltzmann方法中的处理方法........................................................................204磁流体的特性..............................................................................................................28硕士论文磁流体流动与传热过程的三维格子Boltzmann方法研究IV4.2.2磁性粒子受外磁场的作用....................................................................344.2.3布朗力....................................................................................................354.2.4范德华吸引力........................................................................................364.2.5磁性粒子受到的其它力........................................................................385.1梯度磁场下磁流体的结构...............................................................................405.2流动传热模型....................................................................................................435.2.1热磁对流.................................................................................................435.2.2矩形通道内磁流体的流动与传热模拟.................................................486.1工作总结...........................................................................................................606.2问题展望...........................................................................................................605磁流体结构与流动传热过程模拟..............................................................................396结束语..........................................................................................................................60致谢..............................................................................................................................62参考文献..........................................................................................................................63
- 内容简介:
-
-
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。