为实现占据多个流体网格的大颗粒在流场中运动的仿真,基于计算流体力学和离散单元法耦合(computational fluid dy namics-discrete element mothod,CFD-DEM),提出了一种新的数值方法。使用黏结颗粒模型将大颗粒近似表示为多个小球形颗...为实现占据多个流体网格的大颗粒在流场中运动的仿真,基于计算流体力学和离散单元法耦合(computational fluid dy namics-discrete element mothod,CFD-DEM),提出了一种新的数值方法。使用黏结颗粒模型将大颗粒近似表示为多个小球形颗粒黏结而成,基于非解析CFD-DEM方法计算流体对每个小球颗粒的作用力,将所有小球颗粒运动参数的平均值用于描述整个黏结颗粒的运动状态。通过黏性流体中球形大颗粒的沉降运动模拟,比较仿真结果与相关实验数据,结果表明:该方法不仅能准确模拟球形大颗粒的沉降运动,而且与浸没边界法相比计算效率更高。与传统的解析CFD-DEM方法相比,此方法还可以方便且准确地模拟三维情况下非球形大颗粒在流场中的运动。展开更多
对于带约束的力学系统的最优控制,约束系统离散力学最优控制(Discrete Mechanics and Optimal Control for Constrained Systems,DMOCC)采用了"先离散,后变分"的方法,结合离散零空间法,能很好地保持系统的物理特性,其模型方...对于带约束的力学系统的最优控制,约束系统离散力学最优控制(Discrete Mechanics and Optimal Control for Constrained Systems,DMOCC)采用了"先离散,后变分"的方法,结合离散零空间法,能很好地保持系统的物理特性,其模型方程可表示为非线性等式约束的优化问题,通常采用标准序列二次规划(Sequence Quadratic Program,SQP)算法求解。由于约束条件的规模大,SQP算法的计算效率不高。相对于SQP,内点法具有收敛性好、稳定性强的特点。在对DMOCC约束条件的特点进行分析之后,将内点法用于DMOCC的数学模型进行数值计算,能有效提高计算效率。曲柄滑块的数值仿真证明了在数值精度一致的情况下,内点法具有效率上的优势。展开更多
文摘为实现占据多个流体网格的大颗粒在流场中运动的仿真,基于计算流体力学和离散单元法耦合(computational fluid dy namics-discrete element mothod,CFD-DEM),提出了一种新的数值方法。使用黏结颗粒模型将大颗粒近似表示为多个小球形颗粒黏结而成,基于非解析CFD-DEM方法计算流体对每个小球颗粒的作用力,将所有小球颗粒运动参数的平均值用于描述整个黏结颗粒的运动状态。通过黏性流体中球形大颗粒的沉降运动模拟,比较仿真结果与相关实验数据,结果表明:该方法不仅能准确模拟球形大颗粒的沉降运动,而且与浸没边界法相比计算效率更高。与传统的解析CFD-DEM方法相比,此方法还可以方便且准确地模拟三维情况下非球形大颗粒在流场中的运动。
文摘对于带约束的力学系统的最优控制,约束系统离散力学最优控制(Discrete Mechanics and Optimal Control for Constrained Systems,DMOCC)采用了"先离散,后变分"的方法,结合离散零空间法,能很好地保持系统的物理特性,其模型方程可表示为非线性等式约束的优化问题,通常采用标准序列二次规划(Sequence Quadratic Program,SQP)算法求解。由于约束条件的规模大,SQP算法的计算效率不高。相对于SQP,内点法具有收敛性好、稳定性强的特点。在对DMOCC约束条件的特点进行分析之后,将内点法用于DMOCC的数学模型进行数值计算,能有效提高计算效率。曲柄滑块的数值仿真证明了在数值精度一致的情况下,内点法具有效率上的优势。
