水動(dòng)力學(xué)
關(guān)注創(chuàng)建者：Nutshell 創(chuàng)建時(shí)間：2016-03-08
水動(dòng)力學(xué)的視頻教程
海工教程系列之AQWA入門
MPV船的水動(dòng)力計(jì)算 海洋工程水動(dòng)力學(xué)分析第二講-第一章 海洋工程水動(dòng)力學(xué)分析第二講-第二章
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Ansys Mechanical 2021 R1 新功能Ⅲ—— 動(dòng)力學(xué)、后處理及整體效率全面提升
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水動(dòng)力學(xué)的實(shí)例教程
第二十九屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)于2018年8月-26日在江蘇省鎮(zhèn)江市召開。本次會(huì)議由《水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展》編委會(huì)、中國力學(xué)學(xué)會(huì)、中國造船工程學(xué)會(huì)、江蘇大學(xué)聯(lián)合主辦，由《水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展》編輯部、江蘇大學(xué)國家水泵及系統(tǒng)工程研究中心、中國力學(xué)學(xué)會(huì)水動(dòng)力學(xué)專業(yè)組、中國船舶科學(xué)研究中心水動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市船舶與海洋工程學(xué)會(huì)船舶流體力學(xué)專業(yè)委員會(huì)承辦，由哈爾濱工程大學(xué)期刊社、奇石樂儀器儀表科技(上海) 有限公司、江蘇大學(xué)鎮(zhèn)江流體工程裝備技術(shù)研究院協(xié)辦。來自40多個(gè)單位的200多位代表參加了本次會(huì)議。
8月25日上午，研討會(huì)開幕式在江蘇大學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告廳召開。編委會(huì)副主任中國船舶科學(xué)研究中心顏開研究員主持了開幕式，編委會(huì)主任、中國船舶科學(xué)研究中心吳有生院士致開幕詞，江蘇大學(xué)黨委書記袁壽其研究員代表東道主致歡迎詞，并向大家介紹了江蘇大學(xué)的辦學(xué)歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和學(xué)科特色。在開幕式上，顏開研究員宣讀了周培源基金會(huì)批復(fù)的“周培源水動(dòng)力學(xué)獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)名單，他們是四川大學(xué)許唯臨教授（一等獎(jiǎng)）、中國船舶科學(xué)研究中心鄒明松研究員（二等獎(jiǎng)）、武漢大學(xué)季斌副教授（三等獎(jiǎng)）、浙江大學(xué)張凌新副教授（三等獎(jiǎng)）；宣布了“Journal of Hydrodynamics 2018年度高被引論文獎(jiǎng)”獲得者清華大學(xué)羅先武教授和武漢大學(xué)季斌副教授。吳有生、袁壽其、顏開、劉樺為獲獎(jiǎng)?wù)哳C發(fā)證書和獎(jiǎng)金。
會(huì)議期間，共有6個(gè)40分鐘的大會(huì)報(bào)告、14個(gè)30分鐘分會(huì)場(chǎng)邀請(qǐng)主題報(bào)告、110余篇15分鐘分會(huì)場(chǎng)報(bào)告，內(nèi)容涵蓋基礎(chǔ)水動(dòng)力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)、水動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)、工業(yè)流體力學(xué)、船舶與海洋工程水動(dòng)力學(xué)、海洋環(huán)境與地球物理流體力學(xué)、水利水電和河流動(dòng)力學(xué)等諸多方面。由海洋出版社正式出版的論文集收錄183篇全文/摘要，長達(dá)1456頁。
展開 混合相連續(xù)性方程：
混合相動(dòng)量方程：
氣相體積分?jǐn)?shù)方程：
式中：xi xj xk為空間坐標(biāo)；ρm ρv 分別為混合相和氣相的密度；ui uj uk為混合相速度；p 為壓力；δi j為克羅內(nèi)克符號(hào)；t 為時(shí)間；μm 為混合相的動(dòng)力黏度；μt 為湍流的有效黏度；αv 為氣相（水蒸氣）的體積分?jǐn)?shù)；Re，Rc 分別為氣相的產(chǎn)生率和冷凝率。混合相的密度ρm 和動(dòng)力黏度μm 的定義為：
式中： ρl μl分別為液相（水）的密度和動(dòng)力黏度；μv 為氣相的動(dòng)力黏度。對(duì)于氣相體積分?jǐn)?shù)方程中的氣相產(chǎn)生率 Re 和冷凝率 Rc，采用 Schnerr-Sauer 空化模型進(jìn)行描述。當(dāng) p ? pv時(shí)，
當(dāng)p ? pv 時(shí)，
式中： 為pv 飽和蒸汽壓；?B 為氣泡半徑，其與αv之間的函數(shù)關(guān)系如下：
式中， nb為氣泡的數(shù)量密度，在本文中，其值為nb = 1×1013 m?3。水和水蒸氣的物性依據(jù)國際水和蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)（IAPWS）數(shù)據(jù)庫確定。
3 計(jì)算結(jié)果及分析
為了探究改良葉型對(duì)旋轉(zhuǎn)空化器水動(dòng)力學(xué)特性的影響，針對(duì)不同的轉(zhuǎn)速（ω = 3 500，4 000 ，5 000 ，6 000 ，8 000，10 000，12 000 r/min）工況進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，并與原始葉型在相同轉(zhuǎn)速工況下的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。圖 5 所示為不同轉(zhuǎn)速下 2 種葉型旋轉(zhuǎn)空化器所形成空泡形態(tài)的俯視圖。從圖中可以看出，空泡尺寸是隨轉(zhuǎn)速的升高而增大的。
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擅長領(lǐng)域：水動(dòng)力 系泊定位 運(yùn)動(dòng)分析 安裝分析 立管分析 模型試驗(yàn)等
專家檔案:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402871
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http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/286908
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摘要
相分離在增韌水凝膠中起著至關(guān)重要的作用。因此，調(diào)節(jié)相分離結(jié)構(gòu)對(duì)于理解相分離水凝膠的增韌機(jī)制至關(guān)重要。當(dāng)前的合成策略通常對(duì)相分離結(jié)構(gòu)提供有限的控制。最近，廣東工業(yè)大學(xué)高粱副教授,華南理工大學(xué)孫尉翔副研究員/施雪濤教授團(tuán)隊(duì)將短烷基側(cè)鏈修飾的水凝膠庫制作為模型相分離水凝膠，以研究短烷基側(cè)鏈對(duì)相分離結(jié)構(gòu)、表觀力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的長度影響。短烷基鏈改性聚合物從高濃度溶液中經(jīng)歷蒸氣誘導(dǎo)相分離并聚結(jié)成連接良好的富含聚合物的相。隨著側(cè)鏈長度的增加，由于疏水相互作用增強(qiáng)，富含聚合物的區(qū)域變厚。
流變學(xué)表明，較長的烷基側(cè)鏈會(huì)導(dǎo)致較高的“玻璃化”轉(zhuǎn)變溫度和較慢的動(dòng)力學(xué)。然而，通過將小變形特性（線性流變學(xué)）和大變形特性（拉伸行為）的拉伸速率和溫度相關(guān)性相關(guān)聯(lián)，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)無論側(cè)鏈的長度如何，當(dāng)拉伸時(shí)水凝膠變得堅(jiān)韌和堅(jiān)固。測(cè)試溫度接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或拉伸速率匹配中頻區(qū)域的弛豫時(shí)間。在這項(xiàng)工作中獲得的凝膠的強(qiáng)度和韌性是相分離和玻璃化轉(zhuǎn)變的綜合作用。
這項(xiàng)工作闡明了相分離水凝膠中機(jī)械元件的設(shè)計(jì)原則。相關(guān)論文以題為Length Effects of Short Alkyl Side Chains on Phase-Separated Structure and Dynamics of Hydrophobic Association Hydrogels發(fā)表在《Macromolecules》上。
圖解
Cn-0.5的合成及拉伸性能
圖 1. Cn-0.5 的合成。
圖 2. Cn-0.5 的拉伸行為。(A) 一些最先進(jìn)的堅(jiān)韌水凝膠之間的斷裂應(yīng)力 (σf) 和斷裂拉伸 (λf) 圖中的比較圖。
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水動(dòng)力學(xué)的最新內(nèi)容
關(guān)鍵詞：GROMACS；酒精-水混合物；互溶性；分子動(dòng)力學(xué)；氫鍵分析
背景介紹
酒精與水的互溶行為在化學(xué)、材料、生物醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域中具有重要意義。例如，藥物溶液設(shè)計(jì)、溶劑工程、生物膜相互作用等都依賴于對(duì)醇-水體系微觀結(jié)構(gòu)的深入理解。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)雖然能觀察到宏觀性質(zhì)變化，但在分子尺度上的機(jī)理揭示仍需借助分子動(dòng)力學(xué)模擬。
本案例基于GROMACS軟件，模擬分析乙醇-水混合液體系的互溶過程與氫鍵網(wǎng)絡(luò)特征
彈體加速度響應(yīng)等數(shù)據(jù)，但實(shí)驗(yàn)成本高、數(shù)據(jù)難精準(zhǔn)測(cè)量；
2) 課程解決方案：指導(dǎo)用 “ALE 方法”，分別以 “Eulerian” 描述流體（水）、“Lagrangian” 描述固體（彈體），通過 “Volume Fraction” 功能捕捉自由表面形態(tài)，提取沖擊壓力 - 時(shí)間曲線（如峰值壓力 1.2e5Pa）、彈體加速度變化數(shù)據(jù)，復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程；
3) 應(yīng)用成果：多名研究生學(xué)員用該方法完成 “彈體入水動(dòng)力學(xué)
DSD團(tuán)隊(duì)使用Ansys Fluent計(jì)算流體力學(xué)（CFD），對(duì)GSK生物反應(yīng)器中和不同條件下的水動(dòng)力學(xué)輪廓圖進(jìn)行建模。基于CFD的研究對(duì)于建立更優(yōu)的、大型生物反應(yīng)器的縮小模型至關(guān)重要，以便能夠以更低成本、更高效的實(shí)驗(yàn)手段推進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)。
因此，深入研究潰壩過程中的水動(dòng)力學(xué)特性，建立精確的數(shù)值模型，對(duì)于預(yù)測(cè)洪災(zāi)、制定應(yīng)急預(yù)案以及大壩的設(shè)計(jì)與安全評(píng)估具有重大意義。
隨著CFD的快速發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)逐漸成為研究潰壩問題的主要手段之一。尤其是二維潰壩數(shù)值模擬，以其高效、經(jīng)濟(jì)和安全等優(yōu)勢(shì)，在研究潰壩流動(dòng)特征、優(yōu)化壩體設(shè)計(jì)以及制定安全標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
船舶水動(dòng)力學(xué)應(yīng)用： 在某水動(dòng)力學(xué)軟件中，通過UNAP的接入（主要使用了求解壓力和壓力修正方程的 代數(shù)多重網(wǎng)格算法 和求解速度等方程 的預(yù)條件穩(wěn)定雙共軛梯度法 ），獲得了在代數(shù)求解過程中的自動(dòng)多級(jí)并行能力，在神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)上完成了千萬級(jí)網(wǎng)格對(duì)標(biāo)算例計(jì)算， 并行規(guī)模達(dá)到萬核級(jí)別，相對(duì)百進(jìn)程 并行效率不低于50% ，經(jīng)測(cè)試與商業(yè)軟件FLUENT相當(dāng)。
軟件開展了大量系統(tǒng)性驗(yàn)證，目前已用于多個(gè)實(shí)際工程問題的CFD仿真，具有以下優(yōu)勢(shì)：
適用面廣
具備船舶快速性、操縱性、耐波性等船舶 CFD 應(yīng)用問題的分析與評(píng)估能力；
功能完善
具備單相湍流、兩相湍流、慣性系、非慣性系、多參考系、六自由度運(yùn)動(dòng)、多計(jì)算域耦合、重疊網(wǎng)格、空化模擬、熱傳導(dǎo)模擬、造消波模擬及大規(guī)模并行計(jì)算等船舶水動(dòng)力學(xué)問題的模擬和評(píng)估能力
關(guān)鍵詞：黏度,周期擾動(dòng)法，SPC/E水分子，分子動(dòng)力學(xué)，lammps
目前分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算黏度主要有以下方法：（1）基于 Green - Kubo 關(guān)系的方法。從微觀角度出發(fā)，利用壓力張量自相關(guān)函數(shù)積分計(jì)算黏度。理論基礎(chǔ)強(qiáng)，能考慮復(fù)雜微觀因素，但計(jì)算量極大，對(duì)計(jì)算機(jī)性能和時(shí)間要求高，積分上限選擇需謹(jǐn)慎。（2）愛因斯坦關(guān)系法。通過分析粒子擴(kuò)散行為間接求黏度，依據(jù)愛因斯坦關(guān)系，由粒子擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算。
本次會(huì)議邀請(qǐng)了來自國內(nèi)40多位學(xué)術(shù)界和企業(yè)界代表參加，針對(duì)氣動(dòng)力學(xué)、水動(dòng)力學(xué)、跨介質(zhì)流體力學(xué)、滲流力學(xué)等多個(gè)主題開展交流，通過學(xué)術(shù)報(bào)告、海報(bào)展示、研討環(huán)節(jié)等形式，深入剖析領(lǐng)域最新進(jìn)展、關(guān)鍵技術(shù)及未來發(fā)展趨勢(shì)。天洑軟件受邀參加并發(fā)表報(bào)告。
大會(huì)上，天洑軟件研發(fā)部陳國棟博士做了題為《天洑在流體仿真中AI技術(shù)的實(shí)踐與創(chuàng)新》的報(bào)告。
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1??直播主題：Cadence CFD系統(tǒng)加速汽車多物理場(chǎng)仿真和優(yōu)化方案
2??直播時(shí)間：10月31日 19:30
3??講師介紹：賈力平 博士Cadence CFD 技術(shù)支持經(jīng)理，具有十多年的CFD軟件應(yīng)用及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，特別是在復(fù)雜網(wǎng)格劃分、空氣動(dòng)力學(xué)與水動(dòng)力學(xué)仿真、數(shù)據(jù)中心仿真設(shè)計(jì)及運(yùn)維等方面具有多年的從業(yè)經(jīng)歷。
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1??直播主題：Cadence CFD系統(tǒng)加速汽車多物理場(chǎng)仿真和優(yōu)化方案
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Cadence CFD 技術(shù)支持經(jīng)理，具有十多年的CFD軟件應(yīng)用及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，特別是在復(fù)雜網(wǎng)格劃分、空氣動(dòng)力學(xué)與水動(dòng)力學(xué)仿真、數(shù)據(jù)中心仿真設(shè)計(jì)及運(yùn)維等方面具有多年的從業(yè)經(jīng)歷。
