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p>由圖7可以看出，在氣泡產(chǎn)生到發(fā)生一段變形時，LS方法和VOF方法都可以很好地預(yù)測氣泡的重心位置，但隨著氣泡的繼續(xù)演化，VOF模擬得到的氣泡重心會不斷的偏離實(shí)驗(yàn)值，而LS方法模擬得到的重心軌跡與實(shí)驗(yàn)吻合較好。

在數(shù)值計(jì)算中可通過設(shè)置靜水壓力沿水深梯度變化的方法來模擬靜水壓環(huán)境，在LS-DYNA中可采用*INITIAL_HYDROSTATIC_ALE關(guān)鍵字完成靜水壓力的設(shè)置。圖 水下氣泡脈動及壓力釋放過程----------張思遠(yuǎn)，王志強(qiáng)等《水下針-板放電氣泡脈動及沖擊特性》計(jì)算模型采用二維ALE算法建立軸對稱數(shù)值計(jì)算模型。

（２）采用恒定轉(zhuǎn)速、不同溫度脈動分析方法與 實(shí)際情況的脈動會更加接近，但這種分析方法耗時較多，根據(jù)ＡＰＩ６８８的建議可以采用改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來代替工藝參數(shù)波動對壓力脈動模擬分析，并需要根據(jù)工藝參數(shù)的波動范圍來確定壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍，以確保脈動分析的保守性，此方法耗時少，建議采用此方法。

圖5 水下爆炸對艦艇的結(jié)構(gòu)沖擊 2、 氣泡脈動的模擬有研究表明，爆炸沖擊波過后，爆炸產(chǎn)物形成的氣泡含有47％的能量，在周圍水介質(zhì)的作用下膨脹和壓縮，產(chǎn)生滯后流和脈動壓力，對艦船縱向總體產(chǎn)生屈曲破壞和大變形，并引起低頻安裝設(shè)備的破壞。ANSYS AUTODYN的高階Euler求解器能精確地模擬氣泡的膨脹、壓縮和潰滅以及氣泡收縮形成的射流。

水下爆炸二維模擬

圖5 水下爆炸對艦艇的結(jié)構(gòu)沖擊 2、 氣泡脈動的模擬有研究表明，爆炸沖擊波過后，爆炸產(chǎn)物形成的氣泡含有47％的能量，在周圍水介質(zhì)的作用下膨脹和壓縮，產(chǎn)生滯后流和脈動壓力，對艦船縱向總體產(chǎn)生屈曲破壞和大變形，并引起低頻安裝設(shè)備的破壞。ANSYS AUTODYN的高階Euler求解器能精確地模擬氣泡的膨脹、壓縮和潰滅以及氣泡收縮形成的射流。

Cast-Designer的氣泡模型Cast-Designer是一款功能強(qiáng)大的鑄造設(shè)計(jì)與分析軟件，適應(yīng)于各種鑄造工藝，并具備強(qiáng)大的設(shè)計(jì)、分析與自動優(yōu)化能力。其內(nèi)置的新一代CFD求解器能采用多相流的方法很好地模擬鑄造中的氣泡和金屬流動。 在模擬過程中，我們必須考慮兩個主要因素：模擬計(jì)算的速度和計(jì)算精度。

Xu 等也采用 CFD-DBP-VOF耦合方法，主要研究低固含率對單孔進(jìn)氣時氣泡行為的影響；Zhang 和 Ahmadi 采用Euler-Lagrange - Lagrange法模擬三相漿態(tài)鼓泡床，在該方法中通過基于體積平均的控制方程模擬液相的流動，采用拉格朗日軌跡跟蹤法描述氣泡以及顆粒的運(yùn)動，并且假定氣泡為球形，忽略了氣泡的形變，顆粒與顆粒以及氣泡與氣泡之間的相互作用通過硬球模型考慮。

穩(wěn)態(tài)模擬不能體現(xiàn)壓力隨時間的變化，因此，模擬應(yīng)該以瞬態(tài)的方式進(jìn)行，關(guān)注的重點(diǎn)應(yīng)包括壓力脈動。 由于項(xiàng)目時間緊，要求計(jì)算快速準(zhǔn)確地出結(jié)果。根據(jù)以往采用CFD方法研究輸氣管道振動經(jīng)驗(yàn)， k-e湍流模型的耗散效應(yīng)導(dǎo)致無法準(zhǔn)確捕捉到相應(yīng)的壓力脈動，而DES、LES模型往往需要較多的網(wǎng)格，以及較長的計(jì)算時間。

在這些認(rèn)知基礎(chǔ)上，本方案尋求一些定性的仿真方法，如CFD+虛擬面FW-H方法和CFD+經(jīng)驗(yàn)公式法。·CFD+虛擬面FW-H方法·CFD+經(jīng)驗(yàn)公式法 根據(jù)單個空泡的噪聲特性研究，空化的輻射聲功率是每個氣泡輻射的平均能量于每秒氣泡崩潰數(shù)目的乘積。由于每次崩潰輻射的能量正比于崩潰壓力與最大氣泡體積的乘積。

圖7 單相水錘壓力脈動（上:解析結(jié)果；下:CFDPro模擬結(jié)果）4、冷凝相變引起的水錘對于兩相包含冷凝相變效應(yīng)時的數(shù)值模擬，難點(diǎn)在于冷凝相變過程。

此外，還有一些方法可以使用歐拉-拉格朗日模型來模擬大量粒子，即通過使用相互作用的項(xiàng)和體積分?jǐn)?shù)來模擬包含數(shù)十億個粒子的系統(tǒng)。這些方法可以在 COMSOL Multiphysics 中實(shí)現(xiàn)，但在預(yù)定義的物理接口中無法實(shí)現(xiàn)。 附加的 CFD 模塊和粒子追蹤模塊可在 COMSOL Multiphysics 中模擬歐拉-拉格朗日多相流模型。

氣泡的尺寸大小會影響集中狀況嗎？5. 分析模擬設(shè)定6. 氣泡于澆杯位置以均勻的速度產(chǎn)生7. 密度 : 空氣密度的 10 倍8. 尺寸設(shè)計(jì) : 0.3 mm, 0.5 mm, 0.8 mm9.

2003—2006年，斯坦福大學(xué)針對PW6000整機(jī)內(nèi)流開展仿真計(jì)算，在其研究中，采用可壓縮的雷諾時間平均方法（URANS）模擬壓氣機(jī)和渦輪內(nèi)流，采用不可壓縮大渦模擬方法模擬燃燒室流動。

在近場爆炸中，由于爆炸時間短，氣泡脈動和空化產(chǎn)生的加載可以忽略，主要是考察沖擊波造成的結(jié)構(gòu)毀傷效應(yīng)，所以可以采用“散波”法進(jìn)行模擬。

氣泡流計(jì)算結(jié)果在圖3中展示出來了，根據(jù)直觀印象，兩款軟件的計(jì)算結(jié)果似乎生成了相同的流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(見圖3(a)-(b))，但是氣泡的大小和破裂脫落頻率可以直觀觀察到明顯的差異。國外商軟的VOF方法的模擬結(jié)果相對于VirtualFlow的LS顯示在較低的脫落頻率下產(chǎn)生較大的氣泡。進(jìn)一步觀察氣泡內(nèi)和周圍流場的流動表明，在VirtualFlow的模擬結(jié)果中，氣泡內(nèi)存在再循環(huán)流場。