基于OpenFOAM的非牛顿液体圆射流破碎的数值研究的开题报告.docx

基于OpenFOAM的非牛顿液体圆射流破碎的数值研究的开题报告
1.研究背景和目的
非牛顿液体在工业生产和生活中有着广泛的应用，如液态食品、化妆品、石油化工等领域。在非牛顿液体的研究中，圆射流破碎是一种重要的现象，其研究不仅可以增加我们对非牛顿液体的理解，还可以为工业应用提供指导和方法。本研究旨在利用开源计算流体力学（OpenFOAM）软件，对非牛顿液体圆射流破碎的过程进行数值模拟和分析，研究其内在规律和特点。
2.研究内容和方法
2.1研究内容
（1）构建非牛顿液体圆射流破碎的数值模型。
（2）通过OpenFOAM软件求解非牛顿液体圆射流破碎的数值解。
（3）分析非牛顿液体圆射流破碎的过程和特点。
2.2研究方法
（1）建立非牛顿流体模型，选取应力输运方程，计算流体的应力和黏度。
（2）利用OpenFOAM软件对非牛顿液体圆射流破碎的过程进行数值模拟。
（3）通过数值解分析非牛顿液体圆射流破碎的规律和特点。
3.研究意义
（1）对非牛顿流体圆射流破碎过程进行数值分析和研究，可以深入了解其内在规律和特点。
（2）为进一步研究非牛顿流体的行为提供基础理论和数值模拟方法。
（3）为非牛顿液体的工业应用提供指导和方法。
4.预期成果
（1）构建非牛顿流体圆射流破碎的数值模型。
（2）利用OpenFOAM软件对非牛顿液体圆射流破碎的过程进行数值模拟并获得数值解。
（3）对非牛顿液体圆射流破碎的规律和特点进行分析和总结。
（4）发表高水平论文并参加学术会议报道研究成果。
5.研究难点
（1）建立非牛顿流体模型，在保证计算效率的前提下，准确地计算物理量。
（2）利用OpenFOAM软件进行数值模拟，需要考虑网格生成、算例设置和求解器选择等因素。
（3）非牛顿流体圆射流破碎的过程复杂，需要在数据处理和分析方面提出有效的方法。
6.研究进度计划
任务|时间安排
----|---
1.文献综述、问题提出和研究意义分析|第1-2周
2.非牛顿液体模型的建立|第3-4周
3.网格生成和算例设置|第5-6周
4.OpenFOAM求解器的选择|第7周
5.数值模拟和数值解的分析|第8-10周
6.结果处理、数据分析和撰写论文|第11-14周
7.进行小组讨论、修改和完善论文、准备答辩材料|第15-16周
7.拟参考文献
[1]YangJ,LiuC,YaoZ,etal.Numericalsimulationonbreakupandcoalescenceprocessofdropletinpolymer-flooding[J].Chem.Eng.J.,2018,331:421–431.
[2]LiuJ,LuC,LiB,etal.Investigationofliquidjetinstabilityandbreakupinaco-flowingannularjet[J].Int.J.HeatMassTransf.,2015,88:357–366.
[3]KhosropourS,SivasankarK.Stabilityanalysisofviscoelasticshear-thinningfluid[J].J.Non-Newton.FluidMech.,2018,260:38-48.