基于背景值和初始值改进的灰色马尔可夫模型应用

1

作者 殷莉 姚梦月 董克 《蚌埠学院学报》 2025年第2期106-110,共5页

针对矿井企业所面临的瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出的危险问题,提出两种改进灰色模型背景值及初始值的方法,旨在提升模型的预测精度。在此基础上,进一步结合马尔可夫状态转移理论,实现了对瓦斯浓度波动状态的精确预测,并据此计算出瓦斯涌出... 针对矿井企业所面临的瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出的危险问题,提出两种改进灰色模型背景值及初始值的方法,旨在提升模型的预测精度。在此基础上,进一步结合马尔可夫状态转移理论,实现了对瓦斯浓度波动状态的精确预测,并据此计算出瓦斯涌出量预测值,从而增强了预测结果的可靠性和精确度。案例研究证明,采用改进背景值与初始值的灰色马尔可夫模型具有较好的预测性能。此外,基于复化的Simpson公式的改进方案相较于基于二次插值函数的方案表现更优,研究结果不仅为矿井企业提供了一种科学地预测矿井瓦斯涌出量的方法,同时也为企业的安全生产管理决策提供了坚实的理论支持。 展开更多

关键词 灰色模型GM(1 1) 马尔可夫方法 背景值 初始值

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基于改进麻雀搜索算法的水质模型多参数反演

2

作者 彭杨 杨德铭 +1 位作者 罗诗琦 张志鸿 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第7期102-109,116,共9页

水质模型参数取值对模型的模拟精度影响很大,为提高BOD-DO水质模型参数反演精度,首先在DobbinsCamp BOD-DO水质模型的基础上,以BOD和DO浓度计算值与实测值之差的加权平方和最小为目标函数,构建了Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型... 水质模型参数取值对模型的模拟精度影响很大,为提高BOD-DO水质模型参数反演精度,首先在DobbinsCamp BOD-DO水质模型的基础上,以BOD和DO浓度计算值与实测值之差的加权平方和最小为目标函数,构建了Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型;然后针对麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)求解精度低、稳定性不足和易陷入局部最优等问题,引入Sine混沌映射和对立学习、转移概率以及差分变异3个策略,分别从提高初始种群多样性、扩大搜索空间以及增强种群跳出局部最优的能力三方面对SSA算法进行改进,提出了一种多策略改进的麻雀搜索算法(Multi-strategy Improved Sparrow Search Algorithm,MISSA),并将其应用于Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型的求解;最后通过数值实验将得到的反演结果与SSA算法、模拟退火算法、粒子群算法、遗传算法四种优化算法进行对比,并探讨了参数初值选取和观测噪声水平对反演结果的影响。结果表明:MISSA算法的计算性能明显优于对照组中的4种算法,且能显著降低初值选取对BOD-DO水质模型参数反演结果的影响,当观测数据的噪声水平不超过5%时,MISSA算法可有效提高反演结果的稳定性。该结果验证了MISSA算法在反演Dobbins-Camp BOD-DO水质模型参数的有效性,为水质模型参数求解提供有益参考。 展开更多

关键词 BOD-DO水质模型 参数反演 多策略改进的麻雀搜索算法 初值选取 观测噪声水平

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基于改进GM(1,1)模型的生活用水量预测 被引量：3

3

作者 高华昆 陶月赞 杨杰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期387-391,416,共6页

生活用水量预测是城市给水规划的关键,其核心是提高预测的精准度。由于传统GM(1,1)模型误差主要来源于背景值和初始值,文章采取引入幂函数改进背景值和初始值2种改进方法。引入幂函数改进背景值权重构造,使新数据占改进模型主导地位;引... 生活用水量预测是城市给水规划的关键,其核心是提高预测的精准度。由于传统GM(1,1)模型误差主要来源于背景值和初始值,文章采取引入幂函数改进背景值和初始值2种改进方法。引入幂函数改进背景值权重构造,使新数据占改进模型主导地位;引入幂函数减少原始数据振荡,优化原始序列。将改进后的2种模型应用于河南省生活用水量预测中,并与传统GM(1,1)模型进行比较。结果表明改进模型各个检验均满足要求,可进行中长期用水量预测,预测可得2025年河南省生活用水量为48.31×10^(8)m^(3)。优化原始值改进的GM(1,1)模型预测效果好、精度高,可为当地水资源保护、管理提供参考。 展开更多

关键词 优化原始值 优化背景值 改进GM(1 1)模型 用水量预测

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改进灰色马尔科夫模型及其在航空备件需求预测中的应用

4

作者 廖乃智 涂继亮 +2 位作者 刘辉 邓泽平 赖国超 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第12期55-61,共7页

针对传统灰色马尔科夫模型预测精度较低,没有量化区分各状态关联关系强弱的不足,提出一种改进的灰色马尔科夫航空备件预测模型。使用组合插值法对传统灰色模型背景值的求解进行改进,并且利用新陈代谢方法不断更新历史数据,使得模型的平... 针对传统灰色马尔科夫模型预测精度较低,没有量化区分各状态关联关系强弱的不足,提出一种改进的灰色马尔科夫航空备件预测模型。使用组合插值法对传统灰色模型背景值的求解进行改进,并且利用新陈代谢方法不断更新历史数据,使得模型的平均相对误差由原来的3.2%下降至2.17%,模型后验差比C为0.004,小误差概率ρ大于0.8,为良好等级,有较高的预测精度。再利用加权马尔科夫模型对新陈代谢模型的预测值进行修正,经修正后的2015年需求量预测相对误差从-4.04%下降到-2.82%。 展开更多

关键词 航空备件 背景值改进 新陈代谢 灰色预测 加权马尔科夫

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基于改进灰色预测模型的铁路客运量预测研究 被引量：1

5

作者 杨飞 《高速铁路技术》 2024年第5期83-86,112,共5页

为提高灰色预测模型在铁路客运量预测的精度,提出对样本数据的累加生成序列进行函数拟合,再通过求其函数定积分的方法来改进灰色预测模型背景值,并以上海市铁路客运量预测为研究对象,验证灰色预测模型的改进效果。研究结果表明,通过对... 为提高灰色预测模型在铁路客运量预测的精度,提出对样本数据的累加生成序列进行函数拟合,再通过求其函数定积分的方法来改进灰色预测模型背景值,并以上海市铁路客运量预测为研究对象,验证灰色预测模型的改进效果。研究结果表明,通过对累加生成序列进行函数求拟合,并求其定积分计算背景值的灰色预测模型具有更好的预测精度,相比于传统方法和指数函数积分法,改进方法得到背景值的平均相对预测误差减少0.097%、0.183%。 展开更多

关键词 灰色模型 背景值改进 函数拟合 铁路客运量 预测

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基于小波去噪的改进GM(1,1)模型在高铁线下工程中的应用 被引量：7

6

作者 文鸿雁 聂光裕 +1 位作者 袁明月 高红 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第1期131-135,共5页

针对GM(1,1)模型对建模数据光滑性条件的要求,分析了原始GM(1,1)模型在初始值和背景值选取上的缺陷,对其进行了合理和必要的改进。应用小波去噪对建模数据进行去噪处理,结果表明,用小波去噪处理的数据建立的GM(1,1)模型模拟精度和预测... 针对GM(1,1)模型对建模数据光滑性条件的要求,分析了原始GM(1,1)模型在初始值和背景值选取上的缺陷,对其进行了合理和必要的改进。应用小波去噪对建模数据进行去噪处理,结果表明,用小波去噪处理的数据建立的GM(1,1)模型模拟精度和预测效果得到了很大的提高。但工程实例表明,当建模数据为低增长指数时,改进模型的模拟精度和预测效果没有量级的提高。 展开更多

关键词 小波去噪 GM(1 1)模型 背景值 初始值

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一种优化的高精度灰色GM(1,1)预测模型 被引量：42

7

作者 尚军亮 方敏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1301-1305,共5页

针对灰色GM(1,1)模型的建模方法存在偏差,模型不满足协调性条件,不具有变换一致性,且通过累加生成建模时,x(0)(1)没有起到高精度控制预测等问题。该文从重构GM(1,1)白化背景值出发,利用白化背景值的加权向前差商和向后差商平均值优化模... 针对灰色GM(1,1)模型的建模方法存在偏差,模型不满足协调性条件,不具有变换一致性,且通过累加生成建模时,x(0)(1)没有起到高精度控制预测等问题。该文从重构GM(1,1)白化背景值出发,利用白化背景值的加权向前差商和向后差商平均值优化模型灰导数,根据新信息对认知的作用大于旧信息的原理,以x(1)(n)替换x(0)(1)作为模型的初始条件,对GM(1,1)预测模型进行了改进,从而使所建模型的预测精度大为提高,尤其是发展系数大于2时,新模型的拟合精度仍然很高。通过实例对比验证了新模型无论在低增长指数序列还是在高增长指数序列都有非常高的实用性和可靠性。 展开更多

关键词 灰色系统理论 GM(1 1)模型 背景值 灰导数 初始条件

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基于混合灰色理论的风速预测研究 被引量：7

8

作者 王杰 何山 +2 位作者 王维庆 陈先飞 李鹏宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3544-3549,共6页

通过分析GM(1,1)模型建模机理,推导出影响预测精度的关键因子,提出基于复合辛普森公式的背景值优化方法。在此基础上引入改进的转移灰色理论模型,建立新的混合预测模型,最后对风电场风速进行预测。结果表明,新的预测模型对风速预测与实... 通过分析GM(1,1)模型建模机理,推导出影响预测精度的关键因子,提出基于复合辛普森公式的背景值优化方法。在此基础上引入改进的转移灰色理论模型,建立新的混合预测模型,最后对风电场风速进行预测。结果表明,新的预测模型对风速预测与实际风速吻合度良好,较传统灰色理论精度得到大幅度提高。该项研究对于解决我国多风电场地形差异较大,数据库建立困难等问题有重要意义。 展开更多

关键词 灰色理论 改进GM(1 1)模型 背景值 混合模型 风速预测

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改进的GM(1,1)模型在大坝监测数据预测中的应用 被引量：7

9

作者 陶家祥 张博 胡江 《水电能源科学》 北大核心 2011年第5期70-72,共3页

针对传统的GM(1,1)模型存在数据序列的初始值过旧和光滑度较差等缺陷,采用初始值选择和三点平滑法对传统的GM(1,1)模型进行改进,以南方某拱坝#7坝段某测点径向位移样本为例,分别采用两种模型预测其未来值,并与实际值进行比较。结果表明... 针对传统的GM(1,1)模型存在数据序列的初始值过旧和光滑度较差等缺陷,采用初始值选择和三点平滑法对传统的GM(1,1)模型进行改进,以南方某拱坝#7坝段某测点径向位移样本为例,分别采用两种模型预测其未来值,并与实际值进行比较。结果表明,改进的GM(1,1)模型预测精度较高,更接近于真实值。 展开更多

关键词 改进的GM(1 1)模型 大坝 监测数据 初始值选择法 三点平滑法

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集成灰色GM(1,1)模型研究 被引量：2

10

作者 马萍 张迎辉 +1 位作者 岳强 杨印生 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2008年第2期141-144,共4页

分析了GM(1,1)模型的构造原理,指出初始值和背景值是GM(1,1)模型建模的关键,利用最小二乘法原理和GM(1,1)模型传统预测公式改进了初始值,并利用GM(1,1)模型建模条件建立了新背景值计算公式,从而建立了既适应低增长指数序列,又适应高增... 分析了GM(1,1)模型的构造原理,指出初始值和背景值是GM(1,1)模型建模的关键,利用最小二乘法原理和GM(1,1)模型传统预测公式改进了初始值,并利用GM(1,1)模型建模条件建立了新背景值计算公式,从而建立了既适应低增长指数序列,又适应高增长指数序列的集成GM(1,1)模型,实例计算结果表明集成GM(1,1)模型的模拟精度较原始GM(1,1)模型和单方面改进的GM(1,1)模型有较大提高且适应范围更广,为提高模型建模精度和适应范围提供了一个新的途径。 展开更多

关键词 初始值 背景值GM(1 1) 模型 集成

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基于改进的奇异值分解的红外弱小目标检测 被引量：26

11

作者 冯洋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期335-338,共4页

为了克服传统的基于奇异值分解的目标检测方法存在目标强度变弱的不足之处,采用改进的奇异值分解方法用于红外弱小目标检测。根据奇异值分解的性质,对其中目标贡献最大的中序部分奇异值进行了非线性修正的改进,并将其它奇异值设置为零... 为了克服传统的基于奇异值分解的目标检测方法存在目标强度变弱的不足之处,采用改进的奇异值分解方法用于红外弱小目标检测。根据奇异值分解的性质,对其中目标贡献最大的中序部分奇异值进行了非线性修正的改进,并将其它奇异值设置为零后通过重构图像得到背景抑制后的目标图像。结果表明,该方法不仅能够保存和增强目标能量,提高目标信号的信杂比和对比度,而且还能得到很好的背景抑制效果。 展开更多

关键词 图像处理 红外图像 目标检测 背景抑制 改进的奇异值分解

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基于改进高斯卷积核的复杂场景红外图像目标识别研究 被引量：3

12

作者 郭晓磊 刘悦 王青正 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第5期169-173,共5页

考虑复杂环境因素干扰,提出基于改进高斯卷积核的复杂场景红外图像目标识别方法。计算图像梯度值,利用扩散阈值抑制梯度较大点和加强梯度较小点,保证图像内像素点统一,采用改进高斯卷积核计算复杂场景红外图像像素点度量值,将其与既定... 考虑复杂环境因素干扰,提出基于改进高斯卷积核的复杂场景红外图像目标识别方法。计算图像梯度值,利用扩散阈值抑制梯度较大点和加强梯度较小点,保证图像内像素点统一,采用改进高斯卷积核计算复杂场景红外图像像素点度量值,将其与既定值对比划分前景与背景点图像,根据目标在红外图像中表现为恒温的特点,判定待识别目标点灰度值是否符合高斯分布,符合则认定为目标像素点,实现图像目标识别。仿真实验证明,所提方法240 dBm外界噪声输入环境下图像信噪比在52.5 dB~57.9 dB之间变化,识别准确率平均值为96.5%,识别精度高。 展开更多

关键词 改进高斯卷积核 梯度值 扩散阈值 高斯分布 背景点

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几种GM(1,1)模型背景值改进方法的比较 被引量：3

13

作者 段智力 徐丽媛 《白城师范学院学报》 2015年第11期1-6,共6页

文章首先总结了现有文献中改进GM(1,1)模型背景值进而提高精度的四种方式,即(1)利用指数函数近似拟合累次生成数列法;(2)利用线性插值法;(3)把背景值的固定权改为变权;(4)自动寻优定权法.其次,比较了这四类方法的精度,适用范围和计算效率.

关键词 背景值 改进方法 精度 比较

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单步法求解常微分方程初值问题 被引量：8

14

作者 张秋生 《科技通报》 北大核心 2012年第2期7-9,共3页

在科学和工程技术实例应用中,有许多数学模型是以常微分方程的形式建立起来的。因此,常微分方程求解问题是一个在科学计算中占有相当重要地位的问题。由常微分方程的理论可以看到,虽然许多常微分方程的解是存在的,但是却并不能用简单的... 在科学和工程技术实例应用中,有许多数学模型是以常微分方程的形式建立起来的。因此,常微分方程求解问题是一个在科学计算中占有相当重要地位的问题。由常微分方程的理论可以看到,虽然许多常微分方程的解是存在的,但是却并不能用简单的初等函数来表现出来,甚至有的不能给出解的具体表达形式。因此,对于常微分方程初值问题的数值解法的研究是非常必要的。本文主要介绍了两种单步法,即欧拉法和改进的欧拉法来求解常微分方程初值问题,并通过具体的数值算例来进行比较,表明改进的欧拉法具有一定的优势。 展开更多

关键词 常微分方程 数值解法 初值问题 欧拉法 改进的欧拉法

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灰色Verhulst模型的优化及其应用 被引量：2

15

作者 何霞 王战伟 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2012年第3期173-176,共4页

针对灰色Verhulst模型的优化单一,多种优化不能有效结合的情况,在同时优化背景值和初始值的基础上,建立将两种优化相结合的灰色Verhulst模型。利用该模型对我国手机网民增长规律进行研究,结果表明,优化灰色Verhulst模型具有较高的精度。

关键词 优化灰色Verhulst模型 背景值 初始值 手机网民

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基于优化的GM(1,1)模型在高速公路沉降预报中的应用 被引量：4

16

作者 张非非 胡健 佘兆宇 《城市勘测》 2014年第2期154-156,共3页

GM(1,1)模型是最常见的灰色系统模型,也是预测理论体系中的一个重要分支,被广泛应用于各种建筑物、构造物的变形监测预报中。本文针对传统GM(1,1)模型中存在的问题,对模型中的初始值、背景值及时间响应函数进行优化,得到一个优化的GM(1... GM(1,1)模型是最常见的灰色系统模型,也是预测理论体系中的一个重要分支,被广泛应用于各种建筑物、构造物的变形监测预报中。本文针对传统GM(1,1)模型中存在的问题,对模型中的初始值、背景值及时间响应函数进行优化,得到一个优化的GM(1,1)模型,并将其应用到高速公路的沉降预报。实例证实,优化的GM(1,1)模型的模拟和预报精度比传统GM(1,1)模型有显著提高,体现了该模型的优良性与适用性。 展开更多

关键词 GM(1 1)模型 初始值 背景值 时间响应函数 沉降预报

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考虑货物时间价值的中欧班列差异化补贴经济性分析 被引量：4

17

作者 冯芬玲 刘洋 《铁道运输与经济》 北大核心 2022年第6期1-7,共7页

中欧班列是深化我国与沿线国家经贸合作的重要载体和推进“一带一路”建设的重要抓手。在班列开行初期,政府补贴有效培育市场,现阶段中欧班列发展迅速,货物品类深度拓展,按箱补贴的无差异化补贴模式难以凸显中欧班列的运输优势。在此背... 中欧班列是深化我国与沿线国家经贸合作的重要载体和推进“一带一路”建设的重要抓手。在班列开行初期,政府补贴有效培育市场,现阶段中欧班列发展迅速,货物品类深度拓展,按箱补贴的无差异化补贴模式难以凸显中欧班列的运输优势。在此背景下,以时间价值为切入点,建立考虑资金占用、运输风险、货物贬值的时间价值模型,以分析中欧班列时效性优势;并根据货物价值、时间敏感度进行货物分类,划分适运货类范围,以货物分类为基础提出差异化补贴建议,通过中欧班列运输供给函数,分析差异化补贴的社会福利效应。结果表明:实行差异化补贴能实现帕累托改进,增加社会福利效应。研究可为地方政府发展中欧班列提供借鉴,引导中欧班列的适运货源合理化布局。 展开更多

关键词 “一带一路” 中欧班列 差异化补贴 社会福利 帕累托改进 时间价值

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基于数值模拟的海洋水质监测数据同步化研究 被引量：1

18

作者 杜雅杰 姚炎明 焦建格 《科技通报》 北大核心 2015年第3期258-262,共5页

采用走航方法获得的海洋水质监测数据是非同步的。针对这一问题,本文采用数值模拟的方法实现监测数据的时空同步。将测站视为流体质点,建立拉格朗日质点追踪模型模拟质点的运动轨迹,解决了测站位置的时空同步化问题;建立对流扩散模型模... 采用走航方法获得的海洋水质监测数据是非同步的。针对这一问题,本文采用数值模拟的方法实现监测数据的时空同步。将测站视为流体质点,建立拉格朗日质点追踪模型模拟质点的运动轨迹,解决了测站位置的时空同步化问题;建立对流扩散模型模拟物质浓度变化,并根据逐步逼近法的思路获得测站浓度的最优初始值,再由最优初始值插值后的浓度场计算同步时刻各测站的浓度,从而修正了监测数据因物质对流扩散产生的非同步误差。本文对2011年7月18日上、下午象山港内活性磷酸盐监测数据进行了同步化计算,结果表明该模型在处理走航式海洋水质监测数据时可有效修正非同步采样误差。 展开更多

关键词 同步化 走航观测数据 质点追踪模型 对流扩散模型 最优初始值

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无砟轨道的误差组成及其权值初步分析 被引量：1

19

作者 赵东田 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2010年第7期20-24,共5页

研究目的:对无砟轨道的误差源和误差传递规律进行分析,提出降低误差的相应措施,最大限度的降低误差传递和无砟轨道施工误差,提高无砟轨道初始精度,保证轨道综合质量。研究结论:通过对无砟轨道误差源进行的定性、定量分析,其合成误差中... 研究目的:对无砟轨道的误差源和误差传递规律进行分析,提出降低误差的相应措施,最大限度的降低误差传递和无砟轨道施工误差,提高无砟轨道初始精度,保证轨道综合质量。研究结论:通过对无砟轨道误差源进行的定性、定量分析,其合成误差中各分项的权值是动态变化的,经研究提出了其权值分配;施工中应选择合理的施工方案、重视扣件系统管理、保证轨道测量的可靠;以工程技术控制为主线,将工序、标准落实到每个工作岗位,采用先进的设备避免误差传递和积累,最终保证无砟轨道工程质量。 展开更多

关键词 无砟轨道 分项误差 权值分布 合成误差 评价改进 轨道初始精度

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不同湍流模型在射流推力矢量喷管数值模拟中的比较分析研究 被引量：6

20

作者 张强 杨永 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期62-67,共6页

利用数值模拟手段,分别求解以SA、SST k-ω、EASM k-ω或k-ζ湍流模型封闭的RANS方程,针对激波控制射流推力矢量喷管展开研究,在多个主喷流压比NPR(4.6,7.0,8.78,10.0)和次主流压比SPR(0.7,1.0)下,系统考察了四种不同湍流模型对射流推... 利用数值模拟手段,分别求解以SA、SST k-ω、EASM k-ω或k-ζ湍流模型封闭的RANS方程,针对激波控制射流推力矢量喷管展开研究,在多个主喷流压比NPR(4.6,7.0,8.78,10.0)和次主流压比SPR(0.7,1.0)下,系统考察了四种不同湍流模型对射流推力矢量喷管性能参数及主喷管内壁面压力分布的预测能力,探讨了激波控制产生推力矢量随不同参数的变化规律。并基于数值分析,定量给出了二次射流所带来的主喷管性能损失。数值计算结果表明,四种湍流模型都能比较准确预测出射流推力矢量喷管的性能参数,在激波捕捉和压力预测方面,相对而言SST k-ω模型最为准确。 展开更多

关键词 湍流模型 RANS 射流推力矢量 矢量效率

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