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用CFD/FW-H混合方法计算圆柱/翼型的气动噪声 被引量：5
1
作者 白俊强 余培汛 +1 位作者 郭博志 黄江涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期847-851,共5页
气动噪声预测的关键在于提高流场的预测精度,特别是对涡流扰动的细节描述。文章采用的是计算流体力学(CFD)与"声比拟"相结合的方法,通过2个步骤模拟流动的声学远场。第1步,在包含所有声源的近场区域内,通过使用DES方法获得控... 气动噪声预测的关键在于提高流场的预测精度,特别是对涡流扰动的细节描述。文章采用的是计算流体力学(CFD)与"声比拟"相结合的方法,通过2个步骤模拟流动的声学远场。第1步,在包含所有声源的近场区域内,通过使用DES方法获得控制面处的非定常流场参数;第2步,采用基于可穿透数据面的FW-H方法模拟声学远场。该方法与传统的半经验方法相比,具有计算量小,计算精确,易于工程实现,可以计算非线性噪声。文中对比了URANS和DES 2种方法所算的气动噪声结果。在频域上计算了观测点处的声压级随斯托劳哈数和频率的变化,其结果与国外试验结果对比取得了较好的一致性。 展开更多
关键词 DES 可穿透数据面的fw-h方法 圆柱/翼型 气动噪声 URANS
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基于CFD/CSD/FW-Hpds综合方法的旋翼BVI噪声IBC主动控制参数影响分析（英文） 被引量：2
2
作者 倪同兵 招启军 马砾 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期417-431,共15页
建立了一种CFD/CSD/FW-Hpds综合分析方法用于研究通过IBC技术降低旋翼的桨涡干扰噪声。基于这一综合方法的研究发现,通过IBC控制可以将处于斜下降状态的UH-60A旋翼产生的BVI噪声的主要部分即中频噪声降低10dB以上。通过选择合理的IBC控... 建立了一种CFD/CSD/FW-Hpds综合分析方法用于研究通过IBC技术降低旋翼的桨涡干扰噪声。基于这一综合方法的研究发现,通过IBC控制可以将处于斜下降状态的UH-60A旋翼产生的BVI噪声的主要部分即中频噪声降低10dB以上。通过选择合理的IBC控制输入量可以将BVI噪声的声压级降低7dB以上。不同飞行状态下,比如不同的飞行轨迹,特别是10°下降角时,BVI噪声可以通过IBC控制得到有效的削弱。 展开更多
关键词 桨涡干扰噪声 单独桨叶控制 NS方程 fw-hpds方程 cfd/CSD耦合方法 参数影响
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基于“一维系统+三维CFD”耦合方法的快堆非能动余热排出系统自然循环特性的数值模拟
3
作者 陆道纲 宋海洁 +3 位作者 郭劲松 赵海琦 张钰浩 隋丹婷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1833-1843,共11页
池式快堆采用了新型非能动堆内直接余热排出(DRACS)方式,提升了快堆的安全性。目前针对池式快堆自然循环开展的数值模拟研究中,系统程序难以准确预测池内复杂自然循环路径,难以准确模拟池内三维热工水力现象,如果采用三维CFD计算建模及... 池式快堆采用了新型非能动堆内直接余热排出(DRACS)方式,提升了快堆的安全性。目前针对池式快堆自然循环开展的数值模拟研究中,系统程序难以准确预测池内复杂自然循环路径,难以准确模拟池内三维热工水力现象,如果采用三维CFD计算建模及网格划分难度较高,且所需计算资源较大。为此本文开发了“一维系统+三维CFD”耦合方法,用于快堆非能动余热排出系统自然循环特性计算分析。利用日本大型钠回路实验台架(PLANDTL)DRACS自然循环模式对该耦合方法进行验证,稳态工况关键位置参数相对误差小于3%,瞬态工况关键位置参数与实验值变化趋势吻合较好,相对误差小于10%,验证了该耦合方法的适用性和准确性。利用该耦合方法,开展了中国实验快堆(CEFR)自然循环及余热排出特性计算分析,识别了池内自然循环流动路径,揭示了池内温度分层以及盒间流现象。本文方法可为大型钠冷快堆自然循环三维瞬态特性分析提供重要数值方法。 展开更多
关键词 “一维系统+三维cfd”耦合方法 快堆非能动余热排出 自然循环 堆内直接余热排出系统
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调谐液柱阻尼器-结构系统风致振动响应的CFD/CSD耦合分析方法
4
作者 黄鹏 吴玖荣 +2 位作者 傅继阳 孙连杨 王加雷 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期236-245,254,共11页
针对调谐液柱阻尼器(tuned liquid column damper, TLCD)难以建立其精确的非线性理论分析模型,且其力学性能试验成本高和耗时长等问题,首先采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,对TLCD系统的力学性能和动力特征进行仿真模拟,在此基础... 针对调谐液柱阻尼器(tuned liquid column damper, TLCD)难以建立其精确的非线性理论分析模型,且其力学性能试验成本高和耗时长等问题,首先采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,对TLCD系统的力学性能和动力特征进行仿真模拟,在此基础上进一步提出了基于计算流体动力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合分析方法,求解带TLCD系统的高层建筑结构的风致动力响应。通过开展某一TLCD系统在特定底部激励下的力学性能和动力特性试验,得到其内液体晃荡的自由液面波高和晃动力时程,验证了CFD数值模拟方法可以准确地分析TLCD水箱内液体的非线性晃动特征。随后对风工程领域广泛采用的76层建筑结构振动控制Benchmark模型,假设其顶部设置TLCD系统时主体结构在三种风速重现期(10、50和100年)风速对应的横风向动力风荷载激励下的风致控制效率,采用提出的CFD/CSD耦合分析方法,进行了数值仿真模拟分析。耦合分析结果表明,TLCD系统对Benchmark模型的风致加速度、速度和位移响应均有一定的控制效果,对加速度响应的控制效果要优于对位移响应的控制效果。该研究方法可为复杂TLCD系统对高层建筑的风振控制分析提供有效的参考。 展开更多
关键词 调谐液柱阻尼器(TLCD) 高层结构 风振控制 计算流体动力学(cfd) 计算结构动力学(CSD) cfd/CSD耦合分析方法
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一种基于模板的CFD仿真报告自动生成方法 被引量：2
5
作者 李俊达 淮晓永 +1 位作者 李帅蓉 雍沙 《电子技术应用》 2024年第7期83-88,共6页
CFD仿真分析报告是CFD软件后处理部分的重要组成部分。CFD仿真分析报告生成主要采用人工编辑、手工提取和固定参数模板等方法。这些方法存在效率低、生成速度慢以及应用工程受限等问题。为此提出了一种基于模板的CFD仿真报告生成方法。... CFD仿真分析报告是CFD软件后处理部分的重要组成部分。CFD仿真分析报告生成主要采用人工编辑、手工提取和固定参数模板等方法。这些方法存在效率低、生成速度慢以及应用工程受限等问题。为此提出了一种基于模板的CFD仿真报告生成方法。该方法基于Jinja2模板引擎设计了一个CFD仿真分析报告模板,在模板中引入动态内容生成脚本,实现了不同工程下动态内容生成;在动态内容生成过程中,通过采用基于消息中间件的数据异步通信方式,实现了高效并行的动态内容生成。基于该方法设计了一个CFD仿真分析报告自动生成原型系统,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 cfd仿真分析 报告生成方法 模板引擎 动态内容生成
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基于CFD与田口方法的H型垂直轴风力机气动性能优化
6
作者 刘恒序 李全宇 +3 位作者 葛炜 周书敏 于笑难 陈海龙 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期634-641,共8页
风力机结构优化对提高能源转换效率至关重要。为低成本探究叶片数量(n)、半径(R)、展弦比(μ)和安装角(β)四个结构参数对垂直轴风力机气动性能的影响,采用基于田口方法的正交试验设计和改进的加性模型,确定了使风力机功率输出最大化的... 风力机结构优化对提高能源转换效率至关重要。为低成本探究叶片数量(n)、半径(R)、展弦比(μ)和安装角(β)四个结构参数对垂直轴风力机气动性能的影响,采用基于田口方法的正交试验设计和改进的加性模型,确定了使风力机功率输出最大化的最优设计参数,并进行了CFD数值验证研究。结果表明,利用田口法结合改进的加性模型,能够准确确定最优的参数组合及各因素对其气动性能的影响程度。分析得出在n=3、R=2.5 m、μ=8、β=-3°时,风力机性能最强;而在n=5、R=1.0 m、μ=5、β=0°时性能最弱。与最差构型相比,最优构型的平均功率系数提升了66.12%;四个因素对垂直轴风力机效率的影响程度大小为R>n>β>μ。 展开更多
关键词 垂直轴风力机 田口方法 特性优化 cfd模拟
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基于非结构网格CFD技术的旋翼气动噪声计算方法研究 被引量：9
7
作者 王阳 徐国华 招启军 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期559-566,共8页
将基于非结构网格技术的旋翼流场CFD计算方法与基于FW-H和Kirchhoff方程的声学方法相结合,建立了一套既适合于直升机旋翼厚度、载荷和桨-涡干扰噪声,又适合于跨声速高速脉冲噪声的综合计算模型。为提高旋翼流场及桨叶表面气动载荷计算... 将基于非结构网格技术的旋翼流场CFD计算方法与基于FW-H和Kirchhoff方程的声学方法相结合,建立了一套既适合于直升机旋翼厚度、载荷和桨-涡干扰噪声,又适合于跨声速高速脉冲噪声的综合计算模型。为提高旋翼流场及桨叶表面气动载荷计算的精度,主控方程的求解采用了三维可压非定常的N-S方程,网格划分则使用非结构运动嵌套网格方法。在噪声计算中,通过FW-H方法计算旋翼的厚度噪声和载荷噪声,并选取能够包含流场非线性区域的旋转面作为Kirchhoff积分面,由Kirchhoff方法计算包含四极子项的高速脉冲噪声。应用该模型,以AH-1旋翼为算例,计算了不同飞行状态下的旋翼气动噪声,并与可得到的试验结果进行比较,验证了方法的有效性。然后,着重对两种声学方法对计算结果的影响进行了对比研究,并分析了旋翼厚度噪声、载荷噪声和四极子噪声的特性。 展开更多
关键词 旋翼噪声 非结构网格 KIRCHHOFF方法 fw-h方法 旋翼 直升机
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基于CFD和响应面方法的最小阻力船型自动优化 被引量：20
8
作者 钱建魁 毛筱菲 +1 位作者 王孝义 恽秋琴 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第1期36-43,共8页
计算流体动力学CFD方法凭借其较高的计算精度和获取更多流场信息的能力逐渐成为新船型设计重要手段。文章利用iSight多学科优化平台建立了一套船型优化系统,集成了CFD技术、船型变换及自动生成技术和响应面代理模型技术和组合优化算法... 计算流体动力学CFD方法凭借其较高的计算精度和获取更多流场信息的能力逐渐成为新船型设计重要手段。文章利用iSight多学科优化平台建立了一套船型优化系统,集成了CFD技术、船型变换及自动生成技术和响应面代理模型技术和组合优化算法。编制了船型参数变换和生成系统实现了船型变换和CFD计算程序Shipflow输入数据的自动连接;通过对主要船型参数的控制,实现整个船型优化流程的自动化。采用了进化遗传算法(GA)与二次序列规划法(SQP)相结合的二阶组合优化方法实现了从全局探索再到局部空间寻优的整个流程。同时,将响应面近似模型(RSM)引入到优化进程中,解决了计算精度与优化效率间的矛盾,使得高精度的CFD分析工具融入到船舶优化设计进程中成为可能。最后利用该系统对一条设计船的阻力性能进行了优化。 展开更多
关键词 船型优化 船型变换 cfd 响应面方法(RSM) 遗传算法
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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
9
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。 展开更多
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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采用CFD方法模拟隔离病区内的压力分布 被引量：3
10
作者 邓伟鹏 沈晋明 《暖通空调》 北大核心 2005年第9期19-22,71,共5页
根据门窗气密特性的实测结果,采用CFD方法针对密闭门窗缝隙建立了三种密闭门窗模型,比较了三种模型的模拟结果,提出了隔离病区内压力分布的数值模拟方法,并以上海某医院隔离病区改造工程为例介绍了区域压力分布模拟的实际工程应用。
关键词 密闭门窗 隔离病区 压力分布 数值模拟 工程应用 cfd方法 模拟结果 病区 数值模拟方法 实测结果
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CFD方法在灯泡式贯流泵流量与压差关系预测中的应用 被引量：1
11
作者 于永海 仇春光 成斌 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2012年第3期32-34,共3页
以南水北调东线工程金湖灯泡式贯流泵为例,应用标准kε紊流模型和SIMPLEC算法对灯泡式贯流泵进水流道模型的水流流场进行CFD数值模拟,得到流量与进水流道上两测压点的压差数据,线性拟合后获得流量与压差的函数关系,与模型试验测得的... 以南水北调东线工程金湖灯泡式贯流泵为例,应用标准kε紊流模型和SIMPLEC算法对灯泡式贯流泵进水流道模型的水流流场进行CFD数值模拟,得到流量与进水流道上两测压点的压差数据,线性拟合后获得流量与压差的函数关系,与模型试验测得的结果相比两者差异很小,表明用CFD方法预测进水流道中流量与压差的关系精度较高。采用相同的CFD方法对模型放大10.33倍后得到的灯泡式贯流泵进水流道原型流场进行数值模拟,预测灯泡式贯流泵原型流量与压差的函数关系。结果表明,应用CFD方法预测大型灯泡式贯流泵的流量与进水流道上两测压点压差的关系是可行的,为低扬程水泵进水流道中流量与压差函数关系的确定提供了一条新途径。 展开更多
关键词 灯泡式贯流泵 进水流道流场 流量与压差关系 cfd方法 数值模拟
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CFD程序自相关循环的并行化方法研究 被引量：1
12
作者 傅游 花嵘 +1 位作者 丁晓宁 康继昌 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2003年第4期23-25,共3页
针对CFD程序中常见的自相关循环结构,文章分析了波前并行技术不能对其进行并行化的原因,针对其相关实质,提出了自相关循环的镜像分解技术,通过消除跨迭代的反相关,实现自相关循环结构的波前并行,完成自相关循环的并行化。
关键词 cfd程序 自相关循环结构 并行化方法 计算流体力学 计算机
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洁净室流型及气流组织与CFD方法 被引量：7
13
作者 龚光彩 王先蓉 +2 位作者 任承钦 汤广发 陈在康 《洁净与空调技术》 2000年第1期27-30,共4页
介绍CFD方法在洁净室气流流型及气流组织模拟工程中的应用,并介绍了CFD软件的一般结构。指出了我国在CFD技术研究领域与国际先进水平的差距及我国本领域中进一步开展CFD研究的发展方向。
关键词 cfd方法 洁净室流型 气流组织
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基于阻力性能船体型线精细优化的CFD方法 被引量：8
14
作者 王言英 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期127-133,共7页
根据基于阻力性能的船体型线优化方法的不同 ,在船舶设计中可以归纳成 5个相应水平的优化程序 .总结了基于经验或统计公式的船体尺度优化 (零水平优化 ) ,应用 CFD方法分别对裸船体型线、局部船体型线和附体型线进行的精细优化 (1 ,2 ,... 根据基于阻力性能的船体型线优化方法的不同 ,在船舶设计中可以归纳成 5个相应水平的优化程序 .总结了基于经验或统计公式的船体尺度优化 (零水平优化 ) ,应用 CFD方法分别对裸船体型线、局部船体型线和附体型线进行的精细优化 (1 ,2 ,3水平优化 ) ,以及通过模型试验完成的船体型线的最终优化 (4水平优化 )的研究成果 .所采用的 CFD方法分别为用厚边界层近似与积分法、厚边界层近似与差分法以及部分抛物线近似与差分法求解 N-S方程 . 4水平则是通过包括流场测量信息的模型阻力试验进行最终的型线优化 . 展开更多
关键词 计算流体力学 船舶设计 船体阻力 船体型线优化 势流 粘性流 cfd方法 裸船体型线 局部船体型线
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燃气轮机燃烧室参数化CFD设计方法研究 被引量：1
15
作者 段冬霞 崔玉峰 聂超群 《燃气轮机技术》 2014年第2期8-13,22,共7页
本文在传统CFD方法的基础上梳理了燃烧室参数化CFD设计方法的思路,该方法将变量参数化,使功能模块间无缝关联,对燃烧室进行初步设计,通过调整算法改进燃烧室结构,并对改进后的结构自动进行CFD计算,因此能大大缩短燃烧室的CFD设计周期,... 本文在传统CFD方法的基础上梳理了燃烧室参数化CFD设计方法的思路,该方法将变量参数化,使功能模块间无缝关联,对燃烧室进行初步设计,通过调整算法改进燃烧室结构,并对改进后的结构自动进行CFD计算,因此能大大缩短燃烧室的CFD设计周期,而且通过不断积累经验关系式、调整算法和结构数据,其功能将更加强大。然后在成熟软件的基础上,通过UG/Open API、ANSYS Workbench脚本以及C语言编程实现了这种参数化的CFD设计方法,之后通过算例验证了该设计方法的可行性和高效性。最后简述了该方法在实际的燃烧室设计过程中的三种应用,充分证明了参数化CFD方法在燃烧室设计中的优势。 展开更多
关键词 燃气轮机燃烧室 参数化 cfd 设计方法
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时域CFD/CSD耦合方法能量精度分析及应用
16
作者 窦怡彬 徐敏 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第6期62-68,共7页
研究两类时域计算流体力学/计算结构力学(CFD/CSD)耦合方法:串行分区方法和并行分区方法。从耦合界面能量守恒的角度分析不同耦合方法对能量守恒误差的影响。在非同位方法和并行分区方法的基础上提出非同位并行分区方法。使用不同的耦... 研究两类时域计算流体力学/计算结构力学(CFD/CSD)耦合方法:串行分区方法和并行分区方法。从耦合界面能量守恒的角度分析不同耦合方法对能量守恒误差的影响。在非同位方法和并行分区方法的基础上提出非同位并行分区方法。使用不同的耦合方法,对二维气动弹性算例Isogai Wing进行计算,结果表明减小耦合界面上的能量守恒误差可以有效的提高计算精度,效率高于紧耦合方法;非同位分区方法的能量守恒误差小于同位分区方法,并且可以使控制方程满足界面连续条件;非同位并行分区方法继承非同位分区方法和并行分区方法的全部优点,采用该方法计算颤振边界,和文献结果吻合。 展开更多
关键词 振动与波 气动弹性 cfd/CSD耦合方法 串行分区方法 并行分区方法
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CFD流动调整器性能评价方法研究 被引量：8
17
作者 万勇 陈国宇 +2 位作者 冯良锋 刘桂雄 黄乔蔚 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第6期33-36,共4页
针对当前流动调整器性能评价依赖于具体管道系统,无法及时反馈、改进调整器结构等问题,提出一种基于CFD仿真技术的流动调整器性能评价方法。首先,建立流动调整器评价方法坐标系,并求解出各采样点坐标;然后,推导管道截面流速场充分发展... 针对当前流动调整器性能评价依赖于具体管道系统,无法及时反馈、改进调整器结构等问题,提出一种基于CFD仿真技术的流动调整器性能评价方法。首先,建立流动调整器评价方法坐标系,并求解出各采样点坐标;然后,推导管道截面流速场充分发展性的判断依据,进而得出流动调整器整流效果评价指标;最后,采用CFD仿真技术对栅格式流动调整器进行验证实验。结果表明：提出的评价方法能快速、有效地对栅格式调整器下游流场充分发展性进行评判,有助于分析不同雷诺数下调整器性能的变化规律,并验证当5.84×10~6≤Re≤5.84×10~8,栅格式调整器下游不规则流场达到充分发展所需最少直管长度仅为不带调整器的0.5~0.6倍,对加速流动调整器设计、推动流体能源监测具有参考价值。 展开更多
关键词 流动调整器 评价方法 cfd仿真技术 流速场
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基于CFD的厢式车尾部减尘方法研究
18
作者 刘成晔 谢金法 张宝峰 《汽车科技》 2003年第5期14-16,共3页
采用CFD技术研究厢式车尾部卷尘机理,通过改变车辆外形从而控制尾部气流形态以达到减尘的目的。
关键词 cfd 厢式车 尾部减尘方法 大涡模拟 计算流体力学 卷尘机理 尾部气流形态 汽车
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基于三维CFD的RBCC发动机建模方法 被引量：1
19
作者 潘浩 潘宏亮 +2 位作者 秦飞 何国强 王亚军 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期336-341,共6页
RBCC发动机可多模态工作,能适应宽广的飞行包线,因而其火箭尾流剪切作用变化强烈、流道截面变化大,喷油规律复杂,给发动机建模与控制研究带来困难。针对RBCC发动机的地面直连实验构型,采用三维CFD计算分析RBCC流场特点,研究发动机状态... RBCC发动机可多模态工作,能适应宽广的飞行包线,因而其火箭尾流剪切作用变化强烈、流道截面变化大,喷油规律复杂,给发动机建模与控制研究带来困难。针对RBCC发动机的地面直连实验构型,采用三维CFD计算分析RBCC流场特点,研究发动机状态变量特征,并基于CFD计算结合拟合法的建模思路,建立了RBCC状态空间模型,模型的计算结果与三维CFD的计算结果有较好的吻合度,均方差满足要求。研究表明,在一定范围内增加计算特征数据点个数,可提高建模精度,但当计算特征数据点的个数超过20时,继续增加点的个数对精度的提高非常有限。 展开更多
关键词 RBCC cfd方法 建模 模型辨识
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滑坡–堵江–涌浪灾害链模拟的DEM–CFD耦合分析方法及其应用 被引量：8
20
作者 李东阳 年廷凯 +1 位作者 吴昊 张彦君 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期141-149,共9页
滑坡–堵江–涌浪灾害链的演化过程涉及复杂的滑坡–河流相互作用。为了真实再现这一演进过程,本文提出了一种扩展的离散元法(DEM)与计算流体动力学(CFD)耦合数值方法,通过在局部平均DEM–CFD耦合方法中引入流体体积法(VOF)建立了一套... 滑坡–堵江–涌浪灾害链的演化过程涉及复杂的滑坡–河流相互作用。为了真实再现这一演进过程,本文提出了一种扩展的离散元法(DEM)与计算流体动力学(CFD)耦合数值方法,通过在局部平均DEM–CFD耦合方法中引入流体体积法(VOF)建立了一套能够描述河流自由水面演化的扩展DEM–CFD耦合数值框架,实现了对滑坡涌浪形成及传播过程的追踪;并提出了一种新的局部孔隙率计算方法即虚拟球模型,来克服网格颗粒临界尺寸比的限制,从而实现复杂地形建模要求;进一步通过多个典型算例验证其准确性和有效性。在此基础上,开展了滑坡–堵江–涌浪灾害链演化模拟,并应用至白格滑坡坝形成过程复演,深入分析了滑坡–河流动态演化过程及耦合作用机理。结果表明:所提出的方法能够准确模拟滑坡–河流相互作用;滑坡–河流–河谷地形的耦合作用驱动了灾害演化,滑坡体驱动了涌浪的传播,而河流则增加了滑坡体的动能耗散,且对其沉积过程在河流流向上产生相反影响;模拟得到的白格滑坡运移路径、沉积形态及涌浪侵蚀面积与实地调查结果吻合度较高,成功再现了2018年10月11日白格滑坡堵江事件。本文所提出的扩展DEM–CFD耦合数值方法为深入研究滑坡–堵江–涌浪灾害链演化机制提供了有力的数值工具,对于灾害预测及防灾减灾策略的制定具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 滑坡堵江 滑坡涌浪 灾害链 DEM–cfd耦合方法 滑坡–河流相互作用 白格滑坡
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