高速列车隧道通过中的气动效应动模型实验研究 被引量：22

1

作者 宋军浩 郭迪龙 +1 位作者 杨国伟 杨乾锁 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第5期39-45,共7页

高速列车进入隧道时,会产生压缩波,压缩波沿隧道内传播至隧道端口后形成向外辐射的微气压波。本文介绍了采用动模型实验平台在200~350km/h速度范围内对60m双向隧道模型的隧道壁面压力波和出口微气压波开展的实验研究。首先分析了实验数... 高速列车进入隧道时,会产生压缩波,压缩波沿隧道内传播至隧道端口后形成向外辐射的微气压波。本文介绍了采用动模型实验平台在200~350km/h速度范围内对60m双向隧道模型的隧道壁面压力波和出口微气压波开展的实验研究。首先分析了实验数据的有效性;其次给出了初始压缩波最大值随时间的衰减变化规律和微气压幅值随实验速度的变化特性;最后研究了流线形头型长度对微气压波幅值的影响。实验结果表明:在实验速度范围内,隧道压力波和出口微气压波无量纲值保持一致,但隧道出口微气压波与流线型头型长度只能定性描述,定量关系难以确定。 展开更多

关键词 隧道效应 高速列车 微气压波 压缩波 列车头型

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风力机气动噪声研究现状与发展趋势 被引量：14

2

作者 李晓东 许影博 江旻 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第10期1083-1090,共8页

首先介绍风力机气动噪声源的基本组成,然后对风力机气动噪声理论预测、实验测试和数值模拟方法进行阐述,重点论述这3类方法在风力机气动噪声研究中的应用现状,并讨论风力机气动噪声抑制技术,最后简要展望风力机气动噪声研究的发展趋势.

关键词 风力机 气动噪声 气动噪声预测方法 气动噪声抑制技术

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二维平板翼拍翼运动的涡流场显示 被引量：5

3

作者 赵攀峰 刘春阳 +2 位作者 祝隆伟 陈小燕 杨基明 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期441-447,共7页

介绍了在装有液体的有机玻璃容器中进行的二维平板翼作悬停拍翼运动的流场显示实验.研究了低雷诺数运动下,仰俯旋转过程中不同的转动角速度,匀速平动阶段不同的水平攻角分别对流场结构的影响以及超前、对称、滞后三种相位模式下的涡流... 介绍了在装有液体的有机玻璃容器中进行的二维平板翼作悬停拍翼运动的流场显示实验.研究了低雷诺数运动下,仰俯旋转过程中不同的转动角速度,匀速平动阶段不同的水平攻角分别对流场结构的影响以及超前、对称、滞后三种相位模式下的涡流场结构.实验结果表明:挥拍过程中翼后缘的涡层不断地脱泻,前缘涡不断发展并附着在翼面是翼型产生高升力的重要机制;匀速平动阶段前缘涡的形成附着与水平攻角有关,攻角过小不易产生前缘涡,攻角过大则易使前缘涡与翼面分离;翼型的上仰过程使前缘涡得到加强,这对升力的产生有一定的贡献;三种相位下的涡流场形态各有不同,上挥(下拍)初期前缘涡的运动主要存在两种形态. 展开更多

关键词 悬停 拍翼运动 涡动力学 流动显示

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进气谐振对单缸发动机动力性能影响的试验研究 被引量：10

4

作者 余国核 阎祥安 +1 位作者 冯淑杰 刘书亮 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期166-169,共4页

利用进气过程增加气缸内的进气量是提高发动机动力性能的有效途径,对发动机进气过程的动态特性进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。在单缸摩托车汽油机上进行试验,结果显示,发动机输出的最大功率和最大扭矩... 利用进气过程增加气缸内的进气量是提高发动机动力性能的有效途径,对发动机进气过程的动态特性进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。在单缸摩托车汽油机上进行试验,结果显示,发动机输出的最大功率和最大扭矩提高了6%-8%,并且随着谐振器工作容积的变化,功率和扭矩的变化也呈现一定的规律性。因此,在一定的转速范围内,合理利用进气谐振可以有效提高发动机在该工况下的动力性能。 展开更多

关键词 单缸发动机 谐振 动力性能

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二维平板翼悬停拍翼运动中俯仰旋转速度对流场特性的影响 被引量：5

5

作者 赵攀峰 刘春阳 +2 位作者 梁宗宪 杨向龙 杨基明 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期157-162,共6页

大多数昆虫的拍翼运动由平动挥拍与俯仰旋转动组合而成。本文采用二维平板翼模型对悬停拍翼运动过程进行了模拟,翼型平动及转动速度满足简谐运动规律,并且上挥下拍过程对称。在保持挥拍中期攻角40度不变的情况下,改变俯仰速度或转动时间... 大多数昆虫的拍翼运动由平动挥拍与俯仰旋转动组合而成。本文采用二维平板翼模型对悬停拍翼运动过程进行了模拟,翼型平动及转动速度满足简谐运动规律,并且上挥下拍过程对称。在保持挥拍中期攻角40度不变的情况下,改变俯仰速度或转动时间,采用DPIV(粒子速度成像仪)系统观测拍翼运动的流场涡结构,用测力天平测量模型翼升阻力的变化规律。实验结果表明,在转动阶段翼型升阻力的峰值随着转速的增大而增大,但整个拍翼周期内的平均升阻力变化不大;转速小时翼型升力的产生以攻角上仰升力机制为主,转速大时升力的产生以射流升力机制为主。 展开更多

关键词 拍翼运动 流场显示 升阻力测量

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含转动非平衡效应Boltzmann模型方程统一算法与跨流域绕流问题模拟研究 被引量：4

6

作者 李志辉 吴俊林 +1 位作者 蒋新宇 张涵信 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期137-145,共9页

通过对转动自由度松弛变化特性的研究,采用转动惯量描述气体分子自旋运动,利用分子总角动量守恒作为一个新的碰撞不变量,确立含转动非平衡效应各流域统一的Boltzmann模型方程。基于转动能量空间对分布函数进行守恒积分,得到计及转动非... 通过对转动自由度松弛变化特性的研究,采用转动惯量描述气体分子自旋运动,利用分子总角动量守恒作为一个新的碰撞不变量,确立含转动非平衡效应各流域统一的Boltzmann模型方程。基于转动能量空间对分布函数进行守恒积分,得到计及转动非平衡效应的分子速度分布函数控制方程组,应用气体分子运动论离散速度坐标法对速度分布函数方程所依赖的速度空间离散降维,构造直接求解分子速度分布函数的气体动理论统一格式。基于物面质量流量通量守恒与能量平衡关系,发展计及转动非平衡影响的气体分子运动论边界条件数学模型及数值处理方法。由此提出模拟高稀薄自由分子流到连续流各流域转动非平衡效应的Boltzmann模型方程统一算法。通过对高、低不同马赫数1.5≤Ms≤25考虑转动非平衡效应的氮气激波结构与不同Knudsen数9×10-4≤Kn!≤10再入竖直平板、Ramp制动器、尖双锥外形跨流域高超声速绕流问题模拟研究,将计算结果与有关实验数据、广义退化Boltzmann与ES椭球统计模型等研究结果对比分析,验证含转动非平衡效应Boltzmann模型方程统一算法求解自由分子流到连续流跨流域绕流问题可靠性。 展开更多

关键词 BOLTZMANN模型方程 转动非平衡 分子速度分布函数 跨流域绕流 统一算法

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基于域动网格技术的列车外形对气动性能的影响研究 被引量：9

7

作者 栾飞舟 陈丽华 《机电工程》 CAS 2012年第6期658-661,共4页

为解决隧道与列车相对运动的问题,将域动网格技术应用到列车隧道效应研究中。通过建立高速列车隧道物理模型,采用有限体积法求解三维可压缩非定常流动模型以及双方程湍流模型,开展了高速列车穿越隧道时的非定常流场的数值模拟。研究了... 为解决隧道与列车相对运动的问题,将域动网格技术应用到列车隧道效应研究中。通过建立高速列车隧道物理模型,采用有限体积法求解三维可压缩非定常流动模型以及双方程湍流模型,开展了高速列车穿越隧道时的非定常流场的数值模拟。研究了列车头型对列车尾涡的影响,列车头型对列车车身表面压力的影响,车长对列车摩擦阻力和列车压差阻力的影响。在计算结果的基础上对高速列车的头型和车长进行了评价。研究结果表明:列车头型的流线化程度越高,列车的气动阻力越小,列车尾涡涡心越低;列车长度对列车的压差阻力影响不大,对列车的摩擦阻力影响较大;通过数值计算得到的结果可以为列车头型的设计提供理论依据,为列车车长的定型和列车减阻提供参考。 展开更多

关键词 高速列车 非定常流场 列车尾涡 数值模拟 气动阻力

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考虑多孔电极内气液分布的数学模型 被引量：5

8

作者 徐献芝 朱梅 杨基明 《中国工程科学》 2005年第8期36-40,共5页

给出了多孔电极内不同气液分布形状的溶液欧姆定律;在单孔电极模型基础上定义了电化学反应的有效三相分界线长度概念,并给出了对应的计算方法;建立了基于多孔介质气液分布理论的一维电流和过电位数学模型,用数值迭代方法计算了沿电极面... 给出了多孔电极内不同气液分布形状的溶液欧姆定律;在单孔电极模型基础上定义了电化学反应的有效三相分界线长度概念,并给出了对应的计算方法;建立了基于多孔介质气液分布理论的一维电流和过电位数学模型,用数值迭代方法计算了沿电极面法线方向上的电流和过电位分布,分析了气体饱和度分布和有效三相分界线长度对它们的影响。 展开更多

关键词 多孔介质 过电位 单孔电极模型 三相界面 数学模型

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超声速飞行器主动减阻技术研究进展 被引量：1

9

作者 黄龙呈 魏明山 +1 位作者 赵永峰 杜潇 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期4-6,共3页

随着超声速飞行器的迅猛发展,空气动力学者认为减小阻力是实现超声速飞行器飞得更快更远的目标和提高飞行器气动性能的一种重要手段。目前世界许多军事强国先后开展了超声速飞行器减阻技术的研究和探索。本文介绍了目前主要研究的主动... 随着超声速飞行器的迅猛发展,空气动力学者认为减小阻力是实现超声速飞行器飞得更快更远的目标和提高飞行器气动性能的一种重要手段。目前世界许多军事强国先后开展了超声速飞行器减阻技术的研究和探索。本文介绍了目前主要研究的主动减阻方法及原理,对逆向喷流、边界层控制及能量沉积减阻的研究现状进行了综述和分析,特别是对目前倍受关注能量沉积减阻技术进行重点综述。最后针对各类减阻技术的特点,分析了减阻方法所涉及的关键技术,为超声速飞行器减阻技术的发展提出了几点建议。 展开更多

关键词 减阻 超声速飞行器 主动减阻 被动减阻 能量沉积

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运动激波和气泡(串)相互作用的三维数值模拟 被引量：1

10

作者 陈菲 徐胜利 张梦萍 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1028-1033,共6页

对激波和气泡(串)相互作用诱导的大变形界面演化进行了三维数值研究.采用2阶迎风TVD求解欧拉方程得到流场解,采用5阶WENO求解Level Set方程追踪多流体界面.在三维情况下,采用GFM确定界面边界条件.将速度分量分别外推,再沿法线分解,得到... 对激波和气泡(串)相互作用诱导的大变形界面演化进行了三维数值研究.采用2阶迎风TVD求解欧拉方程得到流场解,采用5阶WENO求解Level Set方程追踪多流体界面.在三维情况下,采用GFM确定界面边界条件.将速度分量分别外推,再沿法线分解,得到伪流体切向速度分量,给出了不同时刻运动激波和气泡(串)作用后的压力、密度云图分布图像.计算结果表明:采用速度分量外推方法适合三维界面边界条件处理,并与二维情况下切向速度直接外推的计算结果兼容,验证了切向速度外推方法的正确性.该方法模拟多个流体界面也是有效的,得到了高分辨率的三维变形界面. 展开更多

关键词 激波 气泡 LEVEL SET方法 TVD格式 GFM

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鲨鱼沟槽表皮减阻机理的仿真研究 被引量：24

11

作者 胡海豹 宋保维 +2 位作者 潘光 毛昭勇 杜晓旭 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第21期4901-4903,4907,共4页

通过对鲨鱼沟槽表面特殊流场的数值仿真研究,探讨了沟槽表面存在减阻效果的内在机理。针对沟槽表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理,并尝试将力学相似原理运用于沟槽表面流场的数值仿... 通过对鲨鱼沟槽表面特殊流场的数值仿真研究,探讨了沟槽表面存在减阻效果的内在机理。针对沟槽表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理,并尝试将力学相似原理运用于沟槽表面流场的数值仿真。仿真结果表明,沟槽表面与顺流的"反向旋转涡对"相互作用,产生"二次涡",削弱了"反向旋转涡对"的强度,进而抑制了低速条带的形成和发展,从而降低湍流猝发强度,实现湍流减阻。 展开更多

关键词 沟槽表面 数值仿真 减阻 “二次涡” “反向旋转涡对”

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PIV水下流场测试系统试验研究 被引量：9

12

作者 胡海豹 宋保维 +2 位作者 阮驰 杜晓旭 毛昭勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1928-1932,共5页

基于粒子图像测速技术,设计研制了一套适用于水洞洞体内高速、封闭试验条件的流场测量与显示设备.该系统由光源、成像、图像处理与分析、控制和粒子投放等分系统组成,具有复杂环境下全流场的无接触、无扰动、高准确度测量和显示能力,流... 基于粒子图像测速技术,设计研制了一套适用于水洞洞体内高速、封闭试验条件的流场测量与显示设备.该系统由光源、成像、图像处理与分析、控制和粒子投放等分系统组成,具有复杂环境下全流场的无接触、无扰动、高准确度测量和显示能力,流场测试误差小于2%,可为水下航行器外形设计及其改进提供相关的实测数据. 展开更多

关键词 粒子图像测速技术 流场 水洞 水下航行器

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回转体表面条纹沟槽降噪水洞试验 被引量：6

13

作者 胡海豹 宋保维 +2 位作者 潘光 陈少强 毛昭勇 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第2期139-141,共3页

在深入探讨条纹沟槽表面减噪机理的基础上,对条纹沟槽表面回转体开展了水洞噪声测试实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用了直接加工的实现技术,模型头部为半球形圆头,尾部线型采用双参数尖尾曲线。一系列实验结果表明,条纹沟槽表面回转... 在深入探讨条纹沟槽表面减噪机理的基础上,对条纹沟槽表面回转体开展了水洞噪声测试实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用了直接加工的实现技术,模型头部为半球形圆头,尾部线型采用双参数尖尾曲线。一系列实验结果表明,条纹沟槽表面回转体与相同形状尺寸的光滑表面回转体相比,具有较明显的降噪效果,最大降噪量超过4dB,降噪量与条纹沟槽的尺寸、水流速度有关。可见,条纹沟槽是一种降噪效果明显、应用价值高的降噪新方法。 展开更多

关键词 条纹沟槽 降噪 回转体 水洞实验

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小波变换在湍流数值研究中的应用 被引量：7

14

作者 郭会芬 邱翔 刘宇陆 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期58-64,共7页

小波变换具有时空双局部性特点,恰好适应了湍流特性。本文主要阐述了小波在湍流数值计算中的两大研究进展:一个是利用连续小波(高斯小波)可使L ap lace算子降阶的特性来求解N-S方程;另一个是正交小波与有限元法相结合的方法——相干涡... 小波变换具有时空双局部性特点,恰好适应了湍流特性。本文主要阐述了小波在湍流数值计算中的两大研究进展:一个是利用连续小波(高斯小波)可使L ap lace算子降阶的特性来求解N-S方程;另一个是正交小波与有限元法相结合的方法——相干涡模拟。指出它们的优缺点及其存在的问题,并对小波在湍流计算中的应用前景作了展望。 展开更多

关键词 小波变换 高斯小波 相干涡模拟 适应小波法 N—S方程

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随行波表面减阻降噪机理探索 被引量：6

15

作者 胡海豹 宋保维 +1 位作者 毛昭勇 陈少强 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2007年第12期28-30,共3页

通过对随行波表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了随行波表面存在减阻降噪效果的内在机理。针对随行波表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网络及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果表明随行波表面存在减阻降噪效果的... 通过对随行波表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了随行波表面存在减阻降噪效果的内在机理。针对随行波表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网络及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果表明随行波表面存在减阻降噪效果的内在机理在于:随行波表面连续的沟槽结构使得壁面附近的流动在波谷处产生了稳定的二次流,即来流在随行波表面引发形成一排平行人工涡,从而使自由来流在平行人工涡上流动,而不与壳体表面接触,起到了类似"滚柱轴承"的作用,从而达到减阻降噪的目的。对随行波表面流场的模拟研究,对深入揭示其潜在减阻降噪机理具有一定的意义。 展开更多

关键词 随行波 减阻 降躁 数值模拟 二次流 人工涡

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条纹沟槽表面近壁区流场数值计算 被引量：5

16

作者 胡海豹 宋保维 +1 位作者 杜晓旭 马骥 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第4期54-56,共3页

通过对沟槽表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了条纹沟槽表面存在减阻效果的内在原因。在数值模拟过程中,针对沟槽表面流场的特点,对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果结果表明,条纹沟槽对流场的影响仅限于近... 通过对沟槽表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了条纹沟槽表面存在减阻效果的内在原因。在数值模拟过程中,针对沟槽表面流场的特点,对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果结果表明,条纹沟槽对流场的影响仅限于近壁区,同时条纹沟槽的存在使得沟槽内部具有较好的减阻作用。所开展的研究,对深入揭示条纹沟槽潜在的减阻机理具有一定的意义。 展开更多

关键词 条纹沟槽 减阻 流场 近壁区

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水下回转体外形流体动力性能仿真 被引量：2

17

作者 胡海豹 潘光 +1 位作者 宋保维 刘占一 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第9期143-145,共3页

通过对回转体外形流体动力参数的前瞻性仿真计算研究,探讨了使用FLUENT软件对水下回转体外形流体动力性能进行预测的可行性。在利用该软件对回转体表面流场进行数值仿真时,针对该绕流流场存在回流等特点,合理选择了计算域、计算网格、... 通过对回转体外形流体动力参数的前瞻性仿真计算研究,探讨了使用FLUENT软件对水下回转体外形流体动力性能进行预测的可行性。在利用该软件对回转体表面流场进行数值仿真时,针对该绕流流场存在回流等特点,合理选择了计算域、计算网格、入口、出口边界条件以及其他流动参数。仿真计算结果与风洞实验对比表明,该方法对水下回转体外形流体动力性能的预测精度较高,且对流场的显示更加详细、直观。所取得的研究成果对水下航行器的外形设计具有重要参考价值,可缩短外形设计周期和节约设计费用。 展开更多

关键词 回转体 流体动力 水下航行器 数值仿真 风洞实验

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单脉冲激光减小超声速飞行器波阻的实验研究 被引量：1

18

作者 方娟 周明熙 +1 位作者 刘双利 张薇 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期30-31,33,共3页

利用激光等离子体减小超声速飞行器的气动阻力是一种新概念减阻方式。根据单脉冲激光减小超声速飞行器波阻瞬态流场的特点,建立了超声速条件下单脉冲激光能量沉积减阻实验系统,利用高分辨率的纹影系统拍摄激光能量沉积产生的激波与弓形... 利用激光等离子体减小超声速飞行器的气动阻力是一种新概念减阻方式。根据单脉冲激光减小超声速飞行器波阻瞬态流场的特点,建立了超声速条件下单脉冲激光能量沉积减阻实验系统,利用高分辨率的纹影系统拍摄激光能量沉积产生的激波与弓形激波相互作用过程,分析了激光减小超声速飞行器波阻的机理,以实验手段验证了激光等离子体可以减小超声速飞行器波阻,为研究高重复频率激光减阻提供了实验测试方案。 展开更多

关键词 激光 减阻 能量沉积 超声速气流

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不同规模地形模型对某山区桥梁设计风特性确定的影响 被引量：6

19

作者 刘黎阳 张志田 +1 位作者 汪志雄 汪磊 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期49-54,共6页

围绕某跨深切峡谷桥梁的设计风参数,按缩尺比1∶1000的比例制作了4组不同规模的地形模型并展开风洞试验。与4组模型相对应的实际地形的投影面积分别为25、20、9和1km2。模型的地形跨度用峡谷的特征尺度进行了无量纲化。试验测试了沿峡... 围绕某跨深切峡谷桥梁的设计风参数,按缩尺比1∶1000的比例制作了4组不同规模的地形模型并展开风洞试验。与4组模型相对应的实际地形的投影面积分别为25、20、9和1km2。模型的地形跨度用峡谷的特征尺度进行了无量纲化。试验测试了沿峡谷走向的东南方向(SE)风向下桥址的平均风速分布、平均风迎角以及湍流特性。研究结果表明,对于桥位平均风速以及平均风迎角特性,从桥位往SE方向地形的无量纲跨度大于2.2后已足以得到稳定的测试结果;对于桥面高度处的湍流度,实际面积大于20km2、从桥位往SE方向地形的无量纲跨度大于3.7后的模型才能得到较稳定的测试结果。而对于湍流度剖面4组模型各不相同,没有收敛迹象,表明模型规模还不足以形成稳定结果。山区桥梁抗风研究中已广泛采用地形模型试验法,本文的试验研究结果定性表明地形模型规模的选取须审慎对待。 展开更多

关键词 山区 地形模型 规模 桥梁 风特性

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目标函数误差估算及网格自适应处理 被引量：4

20

作者 杨夏勰 周春华 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期688-693,共6页

发展了一种基于目标函数误差估算的网格自适应准则,进而通过网格自适应处理提高目标函数计算的效率和准确性。首先描述了目标函数的误差估算及修正的方法,该方法通过伴随方程将原方程的残值误差与目标函数联系起来。然后,基于误差估算... 发展了一种基于目标函数误差估算的网格自适应准则,进而通过网格自适应处理提高目标函数计算的效率和准确性。首先描述了目标函数的误差估算及修正的方法,该方法通过伴随方程将原方程的残值误差与目标函数联系起来。然后,基于误差估算建立网格自适应准则,以减少目标函数修正后的剩余误差,提高目标函数计算结果的准确性,并将方法进一步发展至多目标问题。最后将该准则应用于Euler方程控制的NACA0012翼型无粘可压流动的网格自适应模拟。数值计算成功地捕获了与升力、阻力和力矩等目标函数相关的特征流动区域,计算出符合指定精度要求的目标函数值,验证了本文所发展的方法。 展开更多

关键词 误差估算 目标函数修正 伴随方程 网格自适应处理

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