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过渡状态倾转旋翼气动力模拟的高效CFD方法
被引量：
13
1
作者
李鹏
招启军
+1 位作者
汪正中
王博
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期189-197,共9页
为显著减少倾转旋翼过渡飞行时气动力CFD模拟的计算代价,提出并建立了适合倾转旋翼过渡状态气动特性分析的高效混合CFD方法。首先,提出了适合于过渡状态模拟的嵌套网格系统,并发展了相应的挖洞和贡献单元搜寻方法。在此基础上,结合叶素...
为显著减少倾转旋翼过渡飞行时气动力CFD模拟的计算代价,提出并建立了适合倾转旋翼过渡状态气动特性分析的高效混合CFD方法。首先,提出了适合于过渡状态模拟的嵌套网格系统,并发展了相应的挖洞和贡献单元搜寻方法。在此基础上,结合叶素理论和动量理论建立了旋翼气动力模拟的简化虚拟桨盘模拟方法(Virtual rotor model,VBM)。为了能够分析倾转旋翼气动力的细节特性,多层运动嵌套网格系统和单指令多数据流(Single program multiple data,SPMD)并行技术被引入来建立精确的旋翼模拟方法(Real blade model,RBM)。然后,通过将VBM和RBM方法结合,构建了适合倾转旋翼过渡状态气动特性分析的高效(Hybrid blade model,HBM)方法。最后,通过对有试验值对比的悬停状态典型旋翼和7A旋翼分别验证了VBM和RBM方法的有效性。分别采用3种方法预测了过渡状态不同倾转角下旋翼的气动特性,VBM表现出最优的计算效率,能用于倾转旋翼总体气动性能的分析。HBM方法在保证流场求解精度的基础上,相对于高精度的RBM方法节省了1/3的计算时间。
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关键词
倾转旋翼
过渡状态
气动力
N-S方程
混合
cfd
方法
并行计算
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职称材料
孔腔流动线谱辐射噪声的数值模拟研究——流动模态、声学模态、声振耦合和流声耦合
2
作者
张鹏
唐科范
王斌
《船舶力学》
北大核心
2025年第2期300-311,共12页
孔腔流动的线谱辐射噪声严重破坏舰艇声隐声性,其形成机理涉及流动模态、声学模态、声振耦合和流声耦合效应。本文基于CFD/CHA混合方法,数值模拟简单方腔和典型孔腔的瞬态流场、等效声源场、声学近场和远场,并通过与水洞实测数据对比验...
孔腔流动的线谱辐射噪声严重破坏舰艇声隐声性,其形成机理涉及流动模态、声学模态、声振耦合和流声耦合效应。本文基于CFD/CHA混合方法,数值模拟简单方腔和典型孔腔的瞬态流场、等效声源场、声学近场和远场,并通过与水洞实测数据对比验证数值方法适用性。本文归纳了孔腔流动模态和声学模态的特征规律,特别是定量计算了弹性壁面声振耦合效应和典型孔腔声腔复杂性对声学模态频率的影响;总结了远场辐射噪声频谱中,第一阶声学模态效应线谱成为“决定性线谱”的重要规律;分析了实际孔腔的声学模态频率大幅向低频偏移的趋势,从而显示了采取措施避免流声共振的必要性;通过解析求解,定量建立了相关水洞声学实验的截面积比必要条件,对实验模型设计具有重要指导价值。
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关键词
孔腔流动辐射噪声
声学模态
声振耦合
流声耦合
cfd/cha混合方法
线谱控制
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职称材料
基于深度学习和MOEA/D的高升力翼型气动优化设计
3
作者
沈永强
王菡
+1 位作者
向纪鑫
李志强
《太原理工大学学报》
CAS
北大核心
2024年第4期660-669,共10页
【目的】针对翼型优化气动参数间性能冲突问题,提出一种基于深度学习和MOEA/D相结合的混合优化模型,将卷积神经网络、遗传算法内插到MOEA/D框架之中,用于权衡各目标函数之间的相关性和复杂度。【方法】首先,尝试将深度学习方法作为常规...
【目的】针对翼型优化气动参数间性能冲突问题,提出一种基于深度学习和MOEA/D相结合的混合优化模型,将卷积神经网络、遗传算法内插到MOEA/D框架之中,用于权衡各目标函数之间的相关性和复杂度。【方法】首先,尝试将深度学习方法作为常规流体力学分析方法的补充,建立高可信度的翼型气动特性CNN响应预测模型,用于快速评估翼型的气动参数;然后将响应模型、遗传算子内插到MOEA/D框架之中,构建基于MOEA/D的多目标混合优化模型,并以NACA某5位数高升力翼型巡航工况下的升阻比和力矩系数为优化目标,对其进行测试。【结果】结果表明:利用该混合模型可以高效地在设计空间内获得连续的Pareto前沿解,最后对获得的Pareto前沿面翼型进行气动性能和流场结构分析,研究不同翼型构型在前沿面的分布规律,进一步指导设计者在翼型选型中挖掘潜在的基础翼型。
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关键词
气动优化
混合
方法
MOEA/D
CNN
cfd
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职称材料
题名
过渡状态倾转旋翼气动力模拟的高效CFD方法
被引量：
13
1
作者
李鹏
招启军
汪正中
王博
机构
南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室
中航工业直升机设计研究所
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期189-197,共9页
基金
国家高技术研究发展计划("八六三"计划)(2012AA112201)资助项目
文摘
为显著减少倾转旋翼过渡飞行时气动力CFD模拟的计算代价,提出并建立了适合倾转旋翼过渡状态气动特性分析的高效混合CFD方法。首先,提出了适合于过渡状态模拟的嵌套网格系统,并发展了相应的挖洞和贡献单元搜寻方法。在此基础上,结合叶素理论和动量理论建立了旋翼气动力模拟的简化虚拟桨盘模拟方法(Virtual rotor model,VBM)。为了能够分析倾转旋翼气动力的细节特性,多层运动嵌套网格系统和单指令多数据流(Single program multiple data,SPMD)并行技术被引入来建立精确的旋翼模拟方法(Real blade model,RBM)。然后,通过将VBM和RBM方法结合,构建了适合倾转旋翼过渡状态气动特性分析的高效(Hybrid blade model,HBM)方法。最后,通过对有试验值对比的悬停状态典型旋翼和7A旋翼分别验证了VBM和RBM方法的有效性。分别采用3种方法预测了过渡状态不同倾转角下旋翼的气动特性,VBM表现出最优的计算效率,能用于倾转旋翼总体气动性能的分析。HBM方法在保证流场求解精度的基础上,相对于高精度的RBM方法节省了1/3的计算时间。
关键词
倾转旋翼
过渡状态
气动力
N-S方程
混合
cfd
方法
并行计算
Keywords
tiltrotor
conversion mode
aerodynamic force
N-S equations
hybrid
cfd
method
parallel computing
分类号
V211.52 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
孔腔流动线谱辐射噪声的数值模拟研究——流动模态、声学模态、声振耦合和流声耦合
2
作者
张鹏
唐科范
王斌
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学水动力学教育部重点实验室
出处
《船舶力学》
北大核心
2025年第2期300-311,共12页
文摘
孔腔流动的线谱辐射噪声严重破坏舰艇声隐声性,其形成机理涉及流动模态、声学模态、声振耦合和流声耦合效应。本文基于CFD/CHA混合方法,数值模拟简单方腔和典型孔腔的瞬态流场、等效声源场、声学近场和远场,并通过与水洞实测数据对比验证数值方法适用性。本文归纳了孔腔流动模态和声学模态的特征规律,特别是定量计算了弹性壁面声振耦合效应和典型孔腔声腔复杂性对声学模态频率的影响;总结了远场辐射噪声频谱中,第一阶声学模态效应线谱成为“决定性线谱”的重要规律;分析了实际孔腔的声学模态频率大幅向低频偏移的趋势,从而显示了采取措施避免流声共振的必要性;通过解析求解,定量建立了相关水洞声学实验的截面积比必要条件,对实验模型设计具有重要指导价值。
关键词
孔腔流动辐射噪声
声学模态
声振耦合
流声耦合
cfd/cha混合方法
线谱控制
Keywords
noise radiated by cavity flows
acoustic mode
acoustic-vibration coupling
flow-sound coupling
cfd/
cha
hybrid approach
reduction of line spectrum
分类号
O35 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
基于深度学习和MOEA/D的高升力翼型气动优化设计
3
作者
沈永强
王菡
向纪鑫
李志强
机构
太原理工大学机械与运载工程学院
太原理工大学航空航天学院
出处
《太原理工大学学报》
CAS
北大核心
2024年第4期660-669,共10页
基金
国家自然科学基金青年项目资助项目(12102290)
山西省关键核心技术和共性技术研发攻关专项(2020XXX017)。
文摘
【目的】针对翼型优化气动参数间性能冲突问题,提出一种基于深度学习和MOEA/D相结合的混合优化模型,将卷积神经网络、遗传算法内插到MOEA/D框架之中,用于权衡各目标函数之间的相关性和复杂度。【方法】首先,尝试将深度学习方法作为常规流体力学分析方法的补充,建立高可信度的翼型气动特性CNN响应预测模型,用于快速评估翼型的气动参数;然后将响应模型、遗传算子内插到MOEA/D框架之中,构建基于MOEA/D的多目标混合优化模型,并以NACA某5位数高升力翼型巡航工况下的升阻比和力矩系数为优化目标,对其进行测试。【结果】结果表明:利用该混合模型可以高效地在设计空间内获得连续的Pareto前沿解,最后对获得的Pareto前沿面翼型进行气动性能和流场结构分析,研究不同翼型构型在前沿面的分布规律,进一步指导设计者在翼型选型中挖掘潜在的基础翼型。
关键词
气动优化
混合
方法
MOEA/D
CNN
cfd
Keywords
aerodynamic optimization
mixed method
MOEA/D
CNN
cfd
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
过渡状态倾转旋翼气动力模拟的高效CFD方法
李鹏
招启军
汪正中
王博
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
孔腔流动线谱辐射噪声的数值模拟研究——流动模态、声学模态、声振耦合和流声耦合
张鹏
唐科范
王斌
《船舶力学》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于深度学习和MOEA/D的高升力翼型气动优化设计
沈永强
王菡
向纪鑫
李志强
《太原理工大学学报》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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