Die Bewegung einer 3D toroidalen Luftblase und ihr Zusammenwirken mit einer freien Oberfläche in der Nähe eines geneigten
Die numerische Modellierung von 3D toroidalen Blasendynamik ist ein schwieriges Problem wegen des komplexen topologischen Übergang des Strömungsdomäne und physikalische und numerischen Instabilitäten, mit Strahldurchtritt durch die Luftblase verbunden. In diesem Papier wird dieses Phänomen mit einem Wirbelringmodell unter Verwendung der Randintegralmethode (BIM) gekoppelt modelliert. Wir implementieren ein neues Wirkungsmodell des verfeinerten lokalen Mesh in der Nähe der Auftreffstelle aus unmittelbar vor und nach dem Aufprall, und einen chirurgischen Schnitt mit einer hohen Auflösung ein glattes Loch für den Übergang von einer einzeln verbunden doppelt verbundener Form bilden. Dies ermöglicht einen glatten Übergang von einer einzeln verbundenen Blase zu einer toroidalen Luftblase. Das Potential aufgrund eines Wirbelrings ist mit der Leitung integral entlang des Wirbelrings reduziert. Eine neue Maschendichte Steuertechnik wird beschrieben, um die Blase und die freien Flächen zu aktualisieren, die in Bezug auf die Krümmungsverteilung der Oberfläche eine hohe Maschen Qualität der Oberflächen mit der Maschendichte zur Verfügung stellt. Die Druckverteilung im Strömungsfeld wird unter Verwendung der Bernoulli-Gleichung berechnet, wobei die partielle Ableitung des Geschwindigkeitspotentiales in Zeit ist, das BIM-Modell berechnet numerische Instabilitäten zu vermeiden. Die Experimente werden für die Wechselwirkung eines Funkens erzeugte Blase mit einer freien Oberfläche in der Nähe einer Grenze durchgeführt wird, die unter Verwendung einer Hochgeschwindigkeitskamera eingefangen wird. Unsere numerischen Ergebnisse stimmen gut mit den experimentellen Bildern, für die Blase und freie Oberflächenformen für sowohl vor als auch nach der Jet Wirkung. Neue Ergebnisse werden für das Zusammenwirken eines toroidalen Luftblase mit einer freien Oberfläche in der Nähe einer vertikalen Grenze und einem abfallenden Rand analysiert, um sowohl negative als auch positive Winkel zur Vertikalen, ohne und mit Auftriebs, respectively. Nach dem Jet-Aufprall wird die Blase eine Blase Ring, dessen Querschnitt viel dünner ist an der distalen Seite von der Grenze. Es bricht anschließend in eine sichelförmige Blase. Die freie Oberfläche zeigt singuläre Funktionen an ihrem Schnittpunkt mit einer geneigten Grenze.