非定常空化流动研究现状与进展 被引量：33

1

作者 黄彪 吴钦 王国玉 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期1-14,共14页

针对非定常空化流动数值计算模型,总结了不同气液相间传输模型对模拟空穴发展和空泡脱落过程的影响,发现不同空化模型对于非定常空化流场的不同区域的预测有着明显的差异.建立了一种基于混合密度分域的空化流动计算模型,合理预测了空泡... 针对非定常空化流动数值计算模型,总结了不同气液相间传输模型对模拟空穴发展和空泡脱落过程的影响,发现不同空化模型对于非定常空化流场的不同区域的预测有着明显的差异.建立了一种基于混合密度分域的空化流动计算模型,合理预测了空泡脱落时刻翼型尾部的不稳定脉动区.通过考虑空化流动的湍流多尺度与多相局部可压缩特性,提出了一种基于混合密度分域的混合湍流模型,预测结果与试验结果吻合更好.综合回顾试验与数值计算方面的研究工作,围绕空化流动特性与动力学问题,主要从非定常流场空穴形态、流动结构、空化流体动力等几个方面对非定常空化流动机理及相应研究成果进行了较为详细地评述和讨论.最后,基于非定常空化研究的发展趋势和进一步研究可能面临的突出问题,对非定常空化流动研究的发展方向进行了探讨与展望. 展开更多

关键词 非定常空化 试验测试技术 数值计算模型 空化流动机理

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基于滑移网格的垂直轴风力机非定常数值模拟 被引量：55

2

作者 杨从新 巫发明 张玉良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期98-102,共5页

采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行了非定常数值模拟,得到尾流速度、特定过流断面的速度分布规律,并与经典的多流管理论计算出的尾流速度、特定过流断面速度进行了对比,数值模拟结果与理论计算值吻合较好。结果表明,采用滑移网... 采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行了非定常数值模拟,得到尾流速度、特定过流断面的速度分布规律,并与经典的多流管理论计算出的尾流速度、特定过流断面速度进行了对比,数值模拟结果与理论计算值吻合较好。结果表明,采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行非定常的数值模拟能够较好地反映流场特性。 展开更多

关键词 垂直轴风力机 滑移网格 多流管模型 非定常流 数值模拟

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河网非恒定水沙数学模型研究 被引量：16

3

作者 孙昭华 李义天 曹志芳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期165-172,共8页

建立了能够适用于多种情况的河网非恒定流水沙数学模型。推导提出了河网泥沙方程组的分级解法,提出了适用于河网计算的汊点分沙模式,分析和对比了多种分沙模式的适用性,对河网区域中可蓄水汊点也提出了相应的处理办法。采用汉江杜家台... 建立了能够适用于多种情况的河网非恒定流水沙数学模型。推导提出了河网泥沙方程组的分级解法,提出了适用于河网计算的汊点分沙模式,分析和对比了多种分沙模式的适用性,对河网区域中可蓄水汊点也提出了相应的处理办法。采用汉江杜家台分蓄洪区的资料作了模型的验证和应用。 展开更多

关键词 河网非恒定流 水沙数学模型 汉点分沙 河网泥沙 蓄洪区

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平原河网水动力模型及求解方法探讨 被引量：44

4

作者 卢士强 徐祖信 《水资源保护》 CAS 2003年第3期5-9,共5页

参考国内外有关资料 ,根据河网非恒定流水动力模型的控制方程组和汊点衔接条件 ,建立平原河网水动力节点 河道模型。介绍用特征线法 ,有限体积法和有限差分法中的直接解法、分级解法、汊点分组解法、矩阵标识法、非线性方法等求解的基... 参考国内外有关资料 ,根据河网非恒定流水动力模型的控制方程组和汊点衔接条件 ,建立平原河网水动力节点 河道模型。介绍用特征线法 ,有限体积法和有限差分法中的直接解法、分级解法、汊点分组解法、矩阵标识法、非线性方法等求解的基本思路。对比单元划分模型、混合模型以及人工神经网络模型等平原河网水动力模型 ,分析各个模型的优缺点 ,结果表明 ,节点 河道模型原则上可以求解任何水网的水力参数 ,单元划分模型仅适用于河道流速时空变化不大的情况 ,人工神经网络模型的验证比较困难。指出改进和设计计算方法、应用向量运算和并行算法、数值模拟可视化。 展开更多

关键词 非恒定流 水动力模型 数值模拟 人工神经网络 河网

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泥沙直径和浓度对水斗式水轮机转轮的磨损特性 被引量：20

5

作者 葛新峰 孙洁 +6 位作者 李阳 张雷 邓朝钟 王金亮 高飞 丁铭泉 郑源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期5025-5033,共9页

含沙水流会对高水头水斗式水轮机转轮造成磨损,影响机组检修和高效安全运行。文采用流体体积模型(volume of fluid,VOF)、SST k-w湍流模型和离散相模型(discrete phase model,DPM)对含沙水流进行了固–液–气三相非定常数值模拟,研究了... 含沙水流会对高水头水斗式水轮机转轮造成磨损,影响机组检修和高效安全运行。文采用流体体积模型(volume of fluid,VOF)、SST k-w湍流模型和离散相模型(discrete phase model,DPM)对含沙水流进行了固–液–气三相非定常数值模拟,研究了泥沙颗粒的直径、浓度与斗叶内表面磨损量、磨损位置的关系。研究表明:随着射流能量的传递,水膜的高压力区逐渐从缺口后移到斗叶根部;分水刃和缺口位置是最容易受到泥沙磨损的部位,与现场电站转轮水斗磨损位置一致;泥沙直径、浓度的增加与磨损率呈正相关;小颗粒泥沙更易对靠近斗叶根部的出水边造成磨损,而大颗粒泥沙更易对靠近分水刃的进水边造成磨损。本文研究的目的是为水斗式水轮机的制造加工、维护检修提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 水斗式水轮机 泥沙磨损 SST k-w湍流模型 固-液–气三相流 非定常数值模拟

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复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型 被引量：32

6

作者 张成 傅旭东 王光谦 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2007年第6期16-20,共5页

大型跨流域调水工程,通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用,造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模... 大型跨流域调水工程,通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用,造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型。模型定义和模化了节制闸、倒虹吸和多孔并联渡槽等3种类型的内边界条件,实现了对输水明渠水力过渡过程中水位、流量大幅度变化的无间断连续模拟。模型应用于南水北调中线一期工程总干渠全线和单个闸门的模拟分析,验证了模型的合理性。结果表明,模型能够模拟多内边界复杂输水渠道的水力响应过程,可作为南水北调中线一期工程等跨流域大型明渠输水工程的模拟工具。 展开更多

关键词 南水北调 非恒定流 数学模型 内边界 明渠

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非恒定水流的一维、二维耦合数值模型 被引量：27

7

作者 赖锡军 汪德爟 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期48-51,共4页

从数值波在每一时间步长内传播的距离不超过Courant数个网格点的基础出发 ,采用时间滞后条件 ,构造了虚拟的重叠计算水域 .利用重叠 -投影法 ,在连接 (点 )处建立一、二维耦合模型 ,实现了由一维计算水域向二维计算水域的准确过渡 .采... 从数值波在每一时间步长内传播的距离不超过Courant数个网格点的基础出发 ,采用时间滞后条件 ,构造了虚拟的重叠计算水域 .利用重叠 -投影法 ,在连接 (点 )处建立一、二维耦合模型 ,实现了由一维计算水域向二维计算水域的准确过渡 .采用一、二维耦合模型和全一维模型对上海市淀南片河网的验证计算表明 ,一、二维耦合模型能较好地模拟非恒定水流 。 展开更多

关键词 重叠-投影法 耦合模型 数值计算 非恒定水流

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矿内空气非定常流动数值模拟分析 被引量：17

8

作者 王树刚 刘宝勇 刘淑娟 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第5期449-453,共5页

建立井巷内空气非定常流动能量方程和通风网络中非定常流动的数学模型。根据该模型可以模拟出矿井通风系统内非稳态下任意时刻、任意位置的风压和通过风量。分析了由进风井提升容器升降、矿车运行等扰动源引起风流脉动时巷道空气压力和... 建立井巷内空气非定常流动能量方程和通风网络中非定常流动的数学模型。根据该模型可以模拟出矿井通风系统内非稳态下任意时刻、任意位置的风压和通过风量。分析了由进风井提升容器升降、矿车运行等扰动源引起风流脉动时巷道空气压力和风量变化规律。在扰动源有规律地扰动过程中 ,所引起的巷道空气压力和风量变化可视为周期振荡。 展开更多

关键词 通风网络 非定常流动 数学模型 数值模拟 矿井

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三峡水库运用初期库区水沙输移数值模拟 被引量：12

9

作者 黄仁勇 李飞 张细兵 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第1期7-12,共6页

考虑水沙输移过程中的非恒定性,建立了三峡水库一维非恒定水沙数学模型。此模型为一树状河网模型,可以将更多支流纳入计算范围。采用三峡水库蓄水运用后2003-2009年实测水沙资料对模型进行了验证计算,计算结果与实测资料符合较好,表明... 考虑水沙输移过程中的非恒定性,建立了三峡水库一维非恒定水沙数学模型。此模型为一树状河网模型,可以将更多支流纳入计算范围。采用三峡水库蓄水运用后2003-2009年实测水沙资料对模型进行了验证计算,计算结果与实测资料符合较好,表明模型能够用于三峡水库干支流河道水沙输移数值模拟。该模型可在今后三峡水库优化调度等相关研究工作中发挥其模拟和预测作用。 展开更多

关键词 一维 非恒定 数学模型 三峡水库 模型验证

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排水管网非恒定流数值模拟新方法 被引量：3

10

作者 茅泽育 赵雪峰 +1 位作者 赵璇 罗昇 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期42-47,共6页

提出了数值模拟城市排水管网非恒定流新的计算方法,即采用扩散波模型,将待求水位和流量分为运动波分量和扩散波分量两部分,并先后求解.在处理明满流过渡时,没有采用Pre issm ann明窄缝近似方法.用原型观测资料验证计算结果表明,计算值... 提出了数值模拟城市排水管网非恒定流新的计算方法,即采用扩散波模型,将待求水位和流量分为运动波分量和扩散波分量两部分,并先后求解.在处理明满流过渡时,没有采用Pre issm ann明窄缝近似方法.用原型观测资料验证计算结果表明,计算值与实测值吻合较好. 展开更多

关键词 扩散波模型 非恒定流 明满流 排水管网 数值计算

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三峡水库干支流河道一维非恒定水沙数学模型初步研究 被引量：15

11

作者 黄仁勇 黄悦 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第2期9-13,共5页

考虑水沙运动过程中的非恒定性及众多支流的影响,建立了三峡水库干支流河道一维非恒定水沙数学模型,并对水流方程组采用三级解法求解。采用三峡水库蓄水运用后2003年6月至2004年12月的水库实测水沙资料对模型进行了验证,验证结果有良好... 考虑水沙运动过程中的非恒定性及众多支流的影响,建立了三峡水库干支流河道一维非恒定水沙数学模型,并对水流方程组采用三级解法求解。采用三峡水库蓄水运用后2003年6月至2004年12月的水库实测水沙资料对模型进行了验证,验证结果有良好的一致性。本模型在使用1961-1970年系列年入库水沙条件及水库正常蓄水位调度方案下进行了水库冲淤100 a预测计算,计算结果较为合理,表明本模型可用于三峡水库水沙数值模拟。 展开更多

关键词 一维 非恒定 三级解法 数学模型 三峡水库

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垂直轴风机三维非定常流场与性能的数值模拟 被引量：4

12

作者 姚激 黄剑峰 +2 位作者 袁伟斌 彭明军 孙勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1220-1227,共8页

应用Fluent软件求解三维非定常不可压N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用Simple算法,结合滑动网格技术,对垂直轴风机的三维非定常流场特性进行数值模拟研究,获得并分析不同时刻计算区域的速度场、压力场分布以及叶片上的压力分布与风轮的... 应用Fluent软件求解三维非定常不可压N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用Simple算法,结合滑动网格技术,对垂直轴风机的三维非定常流场特性进行数值模拟研究,获得并分析不同时刻计算区域的速度场、压力场分布以及叶片上的压力分布与风轮的转矩的变化规律。研究结果表明:模型计算区域内的速度分布、流场静压、叶片表面压力分布均呈良好周期性;垂直轴风机风轮叶片周围速度梯度明显,风轮叶片在不同迎角上的作用机理不同,每个周期内垂直轴风机的总转矩曲线上升段较下降段平缓;垂直轴风机三维非定常流场的模拟结果能有效反映风机旋转过程的流场、叶片压力和转矩变化状况。 展开更多

关键词 垂直轴风机 三维非定常流场 数值模拟 RNG k-ε湍流模型 SIMPLE算法 滑移网格

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多闸坝分汊河流的洪水实时模拟和调度 被引量：5

13

作者 陈明洪 方红卫 刘军梅 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第2期11-15,27,共6页

采用一维非恒定水流数学模型耦合闸坝水力学模型,构建了可用于多闸坝分汊河流中场次洪水实时模拟和调度的模型。该模型分别对河流分汊、多闸坝泄水和断流进行处理,增强了模型的实时性和稳定性。基于该模型对北运河杨洼闸以上河道进行洪... 采用一维非恒定水流数学模型耦合闸坝水力学模型,构建了可用于多闸坝分汊河流中场次洪水实时模拟和调度的模型。该模型分别对河流分汊、多闸坝泄水和断流进行处理,增强了模型的实时性和稳定性。基于该模型对北运河杨洼闸以上河道进行洪水模拟和调度,验证结果表明模拟结果令人满意。根据不同重现期场次洪水演进结果提出的调度方案为北运河重要闸坝的调度决策提供了技术支持。 展开更多

关键词 非恒定流 一维数学模型 多闸坝河流 分汊河流 洪水调度

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牛顿流体圆管内非稳态Poiseuille流动特性 被引量：3

14

作者 陈雷 汤苑楠 +1 位作者 刘刚 卢兴国 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期114-121,共8页

Poiseuille流动初始阶段存在速度发展的非稳态过程,会对测试结果造成偏差。为分析非稳态Poiseuille流动过程对测量黏度造成的偏差,以不可压缩牛顿流体为例,进行恒流量边界与非定常流量边界下的非稳态Poiseuille流动过程研究。以无量纲... Poiseuille流动初始阶段存在速度发展的非稳态过程,会对测试结果造成偏差。为分析非稳态Poiseuille流动过程对测量黏度造成的偏差,以不可压缩牛顿流体为例,进行恒流量边界与非定常流量边界下的非稳态Poiseuille流动过程研究。以无量纲黏度和无量纲时间表征非稳态过程,建立数值模型,计算给出恒平均速度边界、从0线性增加平均速度边界和恒压力边界条件下无量纲黏度数值的变化规律。结果表明:非稳态过程中无量纲黏度数值随时间逐渐减小并最终趋于1,且不同边界条件下流动达到稳定对应的无量纲时间为定值。当边界类型确定时,非稳态过程的无量纲黏度数值可视为仅与无量纲时间有关的函数;对于不同类型边界条件,从0线性增加的平均速度边界、恒压力边界、恒平均速度边界条件对应的非稳态过程逐渐缩短。 展开更多

关键词 流变学 非稳态Poiseuille流动 数值模型 边界条件 无量纲黏度 无量纲时间

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绕钝体分离流动的非定常数值模拟研究 被引量：8

15

作者 陈晓春 王元 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期513-520,共8页

利用非定常RNGk-ε模型对三种典型的钝体绕流问题进行了研究,这三种流动分别为:方柱绕流、圆柱绕流和绕立方柱流动。研究表明了采用非定常雷诺平均方法可以研究钝体绕流的非定常流动,但所获得的结果各不相同。对于分离角固定的方柱绕流... 利用非定常RNGk-ε模型对三种典型的钝体绕流问题进行了研究,这三种流动分别为:方柱绕流、圆柱绕流和绕立方柱流动。研究表明了采用非定常雷诺平均方法可以研究钝体绕流的非定常流动,但所获得的结果各不相同。对于分离角固定的方柱绕流和绕立方柱流动,数值模拟结果和实验以及大涡模拟结果吻合较好,对于分离角不固定的圆柱绕流,随着雷诺数的增加,数值模拟结果和实验结果相差越大,分析认为这是由于壁面模型无法准确预测流动中不固定的分离角所致。改进了绕立方柱流动的模拟方法,采用非定常模拟方法后获得的结果要比定常模拟方法得到的结果有了根本改善。 展开更多

关键词 RNG k-ε模型 钝体绕流 非定常数值模拟

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金川公司二矿区通风系统风流非定常流动规律研究 被引量：2

16

作者 王树刚 刘剑 周西华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2001年第6期73-77,共5页

实际上 ,矿井的风流状态受多种因素影响 ,金川公司二矿区井下风流就处于非定常状态 ,为了保证生产安全 ,控制风流状态 ,采取相应的通风措施 ,开设课题研究 ,建立了井巷内空气非定常流动能量方程和通风网络中非定常流动的数学模型。根据... 实际上 ,矿井的风流状态受多种因素影响 ,金川公司二矿区井下风流就处于非定常状态 ,为了保证生产安全 ,控制风流状态 ,采取相应的通风措施 ,开设课题研究 ,建立了井巷内空气非定常流动能量方程和通风网络中非定常流动的数学模型。根据该模型可以模拟出矿井通风系统内非定常状态下任意时刻、任意位置通过风量。通过对金川公司二矿区井下机站风机开停和风门开关引起通风系统风流的非定常流动过程的数值模拟 ,得出了受其影响区域内风流状态的变化规律 ,并为其采取通风措施和控制风流状态 。 展开更多

关键词 通风系统 非定常流动 数学模型 数值模拟 金川公司 矿区 风流状态

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低压涡轮叶型边界层相互作用的数值模拟 被引量：5

17

作者 罗华玲 乔渭阳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期95-100,共6页

基于Lantry-Menter转捩模型,应用商用流体计算软件求解非定常雷诺平均N-S方程组,对进口雷诺数为2.5×104,来流湍流度为2.5%,尾迹折合频率为0.92状态下的尾迹/PAK-B叶型边界层的相互作用进行了数值模拟。数值计算揭示的尾迹在叶栅通... 基于Lantry-Menter转捩模型,应用商用流体计算软件求解非定常雷诺平均N-S方程组,对进口雷诺数为2.5×104,来流湍流度为2.5%,尾迹折合频率为0.92状态下的尾迹/PAK-B叶型边界层的相互作用进行了数值模拟。数值计算揭示的尾迹在叶栅通道中的输运特性、尾迹诱导卷起涡形成、尾迹诱导边界层转捩等物理机制大致符合相关实验定性描述。 展开更多

关键词 低压涡轮 非定常流 尾流 转捩模型+ 数值仿真

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基于POD方法的二维方柱低雷诺数绕流流场分析研究 被引量：14

18

作者 王掩刚 陈俊旭 先松川 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期612-617,共6页

以二维方柱低雷诺数绕流为研究对象,在非定常数值模拟结果的基础上,首先应用本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法得到特征区域流场的低阶模型,获取POD基函数及时间系数分布规律;其次以POD的低阶模型为基础,实现了对... 以二维方柱低雷诺数绕流为研究对象,在非定常数值模拟结果的基础上,首先应用本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法得到特征区域流场的低阶模型,获取POD基函数及时间系数分布规律;其次以POD的低阶模型为基础,实现了对非定常物理场的重构。研究结果表明:1应用文中的数值分析手段,捕捉到了方柱绕流非定常流动特征,且与公开文献结果吻合较好。2对于文中的研究对象,前4阶POD模态所占波动总能量99.4%,可以用于较准确描述其非定常流场特征;3各阶POD模态的时间系数之间都有明确的频率与相位关系,其中能量最大的第一对POD模态对方柱尾迹流动的波动频率和幅值起决定作用。4在所研究的雷诺数下,前4阶POD模态就可以很好地重构流场,这对以后低阶模型的建立有一定的指导意义。 展开更多

关键词 本征正交分解 低阶模型 方柱绕流 非定常

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CFD在调压室涌浪水位模拟中的应用 被引量：5

19

作者 刘飞 杨建东 李进平 《中国农村水利水电》 北大核心 2011年第9期123-126,129,共5页

对某水电站的尾水隧洞及下游调压室过渡过程中的非恒定流流态进行三维数值模拟,着重观测调压室内涌浪波动及调压室内底板压差变化过程。采用3种湍流模型对下游调压室及尾水隧洞进行了模拟,将调压室涌浪波动过程与调压室底板压差变化过... 对某水电站的尾水隧洞及下游调压室过渡过程中的非恒定流流态进行三维数值模拟,着重观测调压室内涌浪波动及调压室内底板压差变化过程。采用3种湍流模型对下游调压室及尾水隧洞进行了模拟,将调压室涌浪波动过程与调压室底板压差变化过程的三维计算结果与物理模型实验、一维数值计算的相应结果予以对比分析,阐明了不同湍流模型对过渡过程模拟的影响。结合三维模拟能捕捉流场内部流态的优势,探讨了涌浪波动过程中调压室水面波动过程及水流流态。 展开更多

关键词 三维流场 湍流模型 非恒定流 调压室涌浪 调压室底板压差

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旋翼桨尖气动/降噪综合优化设计研究 被引量：9

20

作者 郭旺柳 宋文萍 +1 位作者 许建华 许瑞飞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期73-79,共7页

采用Kriging模型和遗传算法开展了针对桨尖形状的气动/声学综合优化设计研究。为了获得精确的气动及声压特性,得到基于声类比混合方法计算气动噪声需要的声源数据,采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)数值模拟旋翼前飞粘性绕流。为了提高... 采用Kriging模型和遗传算法开展了针对桨尖形状的气动/声学综合优化设计研究。为了获得精确的气动及声压特性,得到基于声类比混合方法计算气动噪声需要的声源数据,采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)数值模拟旋翼前飞粘性绕流。为了提高遗传算法的优化效率,采用一种基于EI方法的Kriging模型代替费时的数值模拟过程。以AH-1G/OLS旋翼为基准,并以气动性能为约束,噪声峰值最小为目标,进行了旋翼桨尖的降噪优化设计。优化结果表明,文中多发展的优化方法是可行的。 展开更多

关键词 旋翼 噪声 优化设计 雷诺平均NS方程 KRIGING模型

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