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可压缩流动问题笛卡尔网格模拟方法研究进展与展望 被引量:2
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作者 赵宁 刘剑明 +1 位作者 田琳琳 王镇明 《力学学报》 北大核心 2025年第2期285-314,共30页
计算网格是复杂流动问题精细化模拟的先决条件,会对数值结果的准确性和可靠性产生重要影响.然而,高质量计算网格生成需要费时费力的人机交互过程且严重依赖于工程师的个人经验,使得现阶段计算流体力学(CFD)自动化程度处于较低水平.笛卡... 计算网格是复杂流动问题精细化模拟的先决条件,会对数值结果的准确性和可靠性产生重要影响.然而,高质量计算网格生成需要费时费力的人机交互过程且严重依赖于工程师的个人经验,使得现阶段计算流体力学(CFD)自动化程度处于较低水平.笛卡尔网格具备生成简单、内存要求低、计算效率高及自动性强等特点,使其能够极大减少网格生成过程中的人工成本,因而成为CFD社区的研究热点之一.对此,以笛卡尔网格可压缩流模拟为主线,结合课题组多年的研究成果对其中涉及的关键技术和国内外发展现状展开综述.首先简要概述了笛卡尔网格自适应方法及其数据结构,随后系统阐述了切割单元、浸入边界、重叠笛卡尔网格和混合笛卡尔网格等方法的发展现状及存在的问题,最后从自适应加密策略、动态并行技术、高保真计算方法、先进物理模型及实际工程应用等多个维度深入探讨了笛卡尔网格方法涉及的关键技术与未来发展趋势.通过全面回顾和深入分析笛卡尔网格方法的研究现状和发展动态,试图为读者提供一个清晰及全面的认识,并为相关领域的研究提供有益的参考和启示. 展开更多
关键词 笛卡尔网格 可压缩流动 壁面处理方法 自适应技术 高保真模拟
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亚格子模型在窄通道内铅铋换热特性研究的适应性评价
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作者 王斐然 温济铭 +6 位作者 田瑞峰 张宴豪 王福阳 夏榜样 陈冲 张雪 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2341-2349,共9页
针对使用雷诺时均模型对低普朗特数冷却剂的湍流换热特性研究时存在精确度不足及可靠性无法证实的问题,本文使用高保真的大涡模拟模型对铅铋合金在矩形通道内的湍流换热特性进行了对比研究。对于Pe=1100及湍流强度更小的工况,使用经典Sm... 针对使用雷诺时均模型对低普朗特数冷却剂的湍流换热特性研究时存在精确度不足及可靠性无法证实的问题,本文使用高保真的大涡模拟模型对铅铋合金在矩形通道内的湍流换热特性进行了对比研究。对于Pe=1100及湍流强度更小的工况,使用经典Smagorinsky-Lilly模型计算所得的对流换热系数偏高,而修正Smagorinsky-Lilly模型对过预测情况有优化的效果;对于Pe=2200及湍流强度更大的工况,由于Smagorinsky-Lilly模型不可解的小尺度粘性底层区域被压缩,使得模型参数Cs的改变对全局对流换热特性的影响被削弱。本文评估了不同的Smagorinsky-Lilly亚格子应力模型对窄矩形通道内铅铋湍流换热特性的模拟效果,当Pe≤1100时,Cs=0.18的模型对全局对流换热特性的计算结果过高;当Pe≥2200时,耗散模拟的过程受到Cs的影响减弱,全局对流换热特性受到Smagorinsky-Lilly模型参数的影响较小。湍流强度较低时,需要选取更小的模型参数以削弱过预测的效应。 展开更多
关键词 大涡模拟模型 Smagorinsky-Lilly模型 壁面湍流 铅铋合金 矩形通道 高保真数值模拟 湍流应力 对流换热
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数字孪生在航空发动机燃烧室设计阶段的应用与展望 被引量:9
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作者 任祝寅 周华 +1 位作者 张健 张琪 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第17期34-39,共6页
随着航空发动机性能指标和系统复杂度的不断提升,数字孪生技术正在成为支撑航空发动机全生命周期管理的重要手段。燃烧室是发动机的心脏,其研制过程具有难度大、周期长、花费高等特点。基于数字孪生的设计技术能够预测燃烧室的性能,评... 随着航空发动机性能指标和系统复杂度的不断提升,数字孪生技术正在成为支撑航空发动机全生命周期管理的重要手段。燃烧室是发动机的心脏,其研制过程具有难度大、周期长、花费高等特点。基于数字孪生的设计技术能够预测燃烧室的性能,评估其可靠性,并对试验方案进行预先评估与优化,大幅缩短燃烧室设计的时间,同时降低经费支出。简述了航空发动机燃烧室在设计阶段面临的挑战,并针对数字孪生在航空发动机燃烧室设计阶段的应用与关键问题进行了简要的综述与展望。 展开更多
关键词 数字孪生 航空发动机 燃烧室 计算流体力学 高保真数值模拟
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压水堆重反射层堆芯核热耦合高精度计算分析研究 被引量:1
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作者 刘婵云 杨波 +4 位作者 汤春桃 彭良辉 毕光文 洪谦 杨伟焱 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期326-333,共8页
重反射层的应用可提高反应堆中子经济性,其结构和中子吸收特性均与压水堆常规围板/反射层差异较大,因此对核设计程序的计算分析能力提出了新的要求。为分析重反射层建模方案对堆芯中子学计算结果的影响,使用先进中子学程序SCAP-N和确定... 重反射层的应用可提高反应堆中子经济性,其结构和中子吸收特性均与压水堆常规围板/反射层差异较大,因此对核设计程序的计算分析能力提出了新的要求。为分析重反射层建模方案对堆芯中子学计算结果的影响,使用先进中子学程序SCAP-N和确定论堆芯高保真模拟程序NECP-X对压水堆重反射层问题进行了高保真模拟,分析了5种反射层建模方案下计算结果的差异,并将高精度计算结果与商用核设计程序系统进行了对比。数值结果表明,重反射层水洞内冷却剂温度变化对计算结果影响较小;相较精确建模方案,重反射层铁水打混建模方案造成的反应性计算偏差在±30 pcm以内、组件相对功率分布计算偏差在±2%以内。 展开更多
关键词 堆芯核热耦合 高保真模拟 重反射层 SCAP-N NECP-X
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