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Schur形式与正规-幂零分解
1
作者 李震 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第9期1200-1211,共12页
实的和复的Schur形式近年来受到流体力学界(特别是与旋涡和湍流相关)越来越多的关注.几个速度梯度张量分解(例如三元运动分解TDM和正规-幂零分解NND)被提出用于分析流体微元的局部运动.然而,由于Schur形式存在不同类型和非唯一性,以及NN... 实的和复的Schur形式近年来受到流体力学界(特别是与旋涡和湍流相关)越来越多的关注.几个速度梯度张量分解(例如三元运动分解TDM和正规-幂零分解NND)被提出用于分析流体微元的局部运动.然而,由于Schur形式存在不同类型和非唯一性,以及NND有多种可能定义,一些混淆广泛传播并正在对研究造成危害.该工作旨在清除这种混淆.为此,复的和实的Schur形式由很基本的知识构造性地推导出来,其非唯一性被特别加以考虑,唯一性条件被提出.在对正规性和幂零性加以一般讨论后,一个复NND和几个实NND以及正规-非正规分解被构造出来,并简要地比较了复的和实的分解.在这些基础上,几个混淆点得到澄清,例如NND与TDM的差异以及复的和实的NND之间的内在鸿沟.此外,笔者提议将复本征值情况下实的块Schur形式及其对应的NND拓展到实本征值情况,不过其合理性有待进一步研究. 展开更多
关键词 Schur形式 正规矩阵 幂零矩阵 张量分解 旋涡识别
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基于表面压力信息的空间流向涡识别方法
2
作者 郭江龙 顾蕴松 +1 位作者 罗帅 李琳恺 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期186-197,共12页
旋涡与表面的相互作用广泛存在于各类飞行器的绕流中,旋涡影响飞行器表面的压力分布,引起其气动特性的改变。而表面压力分布同样反映飞行器绕流中复杂涡系的空间流动特征,结合迎角、侧滑角等来流参数,可以判断飞行器受力状态和运动趋势... 旋涡与表面的相互作用广泛存在于各类飞行器的绕流中,旋涡影响飞行器表面的压力分布,引起其气动特性的改变。而表面压力分布同样反映飞行器绕流中复杂涡系的空间流动特征,结合迎角、侧滑角等来流参数,可以判断飞行器受力状态和运动趋势。以平面点涡和“镜像涡”理论为基础,建立基于表面展向压力分布曲线的空间涡识别方法。根据截面展向压力分布曲线是否存在因主涡诱导下洗气流产生的正压区,定义流向旋涡的近物面流动和远物面流动;根据二次涡相对于主涡的位置,定义压力分布曲线的“近二次涡侧”和“远二次涡侧”。利用展向压力分布曲线“远二次涡侧”的1/4峰值、峰值及其展向位置,识别流向旋涡空间位置特征和强度特征。搭建涡-面相互作用试验平台,比较空间流场测量结果和表面压力信息识别结果,验证该方法有效性。研究结果表明:通过表面压力分布曲线可以辨识流向旋涡的空间位置和强度特征,空间流场测量与基于表面压力信息的旋涡识别结果的关联性分析验证了该方法的有效性。为重构飞行器周围旋涡流动结构,以及实现飞行器气动力的预测奠定了重要的技术基础。 展开更多
关键词 旋涡识别 涡面干扰 旋涡强度 旋涡中心位置 关联性分析
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基于LT旋涡识别方法分析跨音转子尖区流动
3
作者 钟维博 柳阳威 +1 位作者 谢喆 唐雨萌 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期47-55,共9页
对压气机叶尖间隙流动的研究始终是先进压气机设计的重要问题。本研究基于当地迹旋涡识别方法分析了跨音压气机转子的RANS(Reynold-averaged Navier-Stocks)和DES(detached eddy simulation)数值模拟数据,研究了最高效率和近失速工况下... 对压气机叶尖间隙流动的研究始终是先进压气机设计的重要问题。本研究基于当地迹旋涡识别方法分析了跨音压气机转子的RANS(Reynold-averaged Navier-Stocks)和DES(detached eddy simulation)数值模拟数据,研究了最高效率和近失速工况下,叶尖泄漏流动中的涡系结构及其发展过程中旋转模式的变化规律。结果表明,激波–泄漏涡干涉作用以及叶片通道内的压力梯度分布对叶尖泄漏涡的旋转强度、压缩性,以及当地螺旋线在轴向/径向的特征分布和变化速率有重要影响。为叶尖间隙流动的机理研究和控制技术发展提供了新的思路。 展开更多
关键词 当地迹方法 旋涡识别 旋转模式 叶尖泄漏 压气机
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基于层析PIV的湍流边界层展向涡研究 被引量：4
4
作者 王洪平 高琪 +1 位作者 魏润杰 王晋军 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期59-66,共8页
层析PIV是一种现代激光测速技术,能实现三分量空间体内三分量（3D3C）速度场的测量。应用层析PIV测量Re_τ=1768的平板湍流边界层,得到150个瞬时速度场,测量体的大小为80mm×16mm×45mm。旋涡强度λ_（ci）准则用来进行涡识别,... 层析PIV是一种现代激光测速技术,能实现三分量空间体内三分量（3D3C）速度场的测量。应用层析PIV测量Re_τ=1768的平板湍流边界层,得到150个瞬时速度场,测量体的大小为80mm×16mm×45mm。旋涡强度λ_（ci）准则用来进行涡识别,而旋涡强度在展向的投影λzci被用来识别展向涡。根据λ^z_（ci）的连通域得到展向涡位置后,统计了展向涡沿法向的变化规律,并给出了在流向-法向平面内高低速区域和正负展向涡空间位置的关系。统计结果表明：随着法向高度的增加,展向涡的强度逐渐降低;负展向涡的流向平均速度高于正展向涡,且流向速度与法向速度有很强的依赖性;在小尺度范围内,流向-法向平面内的高低速流动区域与正负展向涡的空间位置密切相关。 展开更多
关键词 层析粒子图像测速 湍流边界层 旋涡识别 展向涡
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自由表面旋涡的识别方法 被引量：1
5
作者 江俊 唐任仲 李培玉 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期923-928,共6页
针对目前自由表面旋涡识别所存在的精确性低、计算量大、实用性差的问题,提出一种新的自由表面旋涡识别方法.该方法建立基于图像识别的自由表面旋涡识别系统,实现图像获取、采集、处理及旋涡识别的功能.为了解决系统中旋涡识别的难点问... 针对目前自由表面旋涡识别所存在的精确性低、计算量大、实用性差的问题,提出一种新的自由表面旋涡识别方法.该方法建立基于图像识别的自由表面旋涡识别系统,实现图像获取、采集、处理及旋涡识别的功能.为了解决系统中旋涡识别的难点问题,提出一种二维图像中旋涡的识别及定位方法.该方法利用旋涡图像的局部对称性,通过分析图像中旋涡周围流线的方向场,使用改进后的缠绕角度法计算相应的缠绕角度值,最终实现自由表面旋涡的识别及涡核中心的定位.实验表明,该方法识别速度快且具有较高的准确,稳定及有效性. 展开更多
关键词 自由表面旋涡 旋涡识别 缠绕角度法 涡核中心
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Compact-WENO杂交格式中旋涡识别的多分辨率分析方法
6
作者 王保山 曾维新 +1 位作者 高振 陈玉虎 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期198-202,共5页
在Compact-WENO杂交格式中,判定流场中解的光滑性、设计间断检测算法是最为关键的部分。对于高维问题,已有的间断检测算法,如多分辨率分析(MR)方法,通常采用维数分裂的方法进行间断的捕捉,往往将湍流中光滑的旋涡结构误判为间断,从而导... 在Compact-WENO杂交格式中,判定流场中解的光滑性、设计间断检测算法是最为关键的部分。对于高维问题,已有的间断检测算法,如多分辨率分析(MR)方法,通常采用维数分裂的方法进行间断的捕捉,往往将湍流中光滑的旋涡结构误判为间断,从而导致杂交格式无法准确地求解这些细小的旋涡结构。本文基于流场中的散度和旋度,改进了多分辨率分析的系数,使得旋涡处的系数接近于零,从而避免MR方法对旋涡结构的误判。几个典型的二维数值模拟表明,改进后的多分辨率分析方法能够准确地识别间断结构和光滑的旋涡结构,结合新方法的杂交格式比五阶WENO-Z格式的效率高2~3倍。 展开更多
关键词 旋涡识别 多分辨率分析 WENO-Z格式 杂交格式
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超声速平板边界层中流向涡的生成条件
7
作者 王乾 黄章峰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期886-896,共11页
针对马赫数为4.5的超声速平板边界层,基于线性稳定性理论(LST)选取初始扰动组合,通过直接数值模拟(DNS),计算了第一模态不稳定波扰动组合沿流向演化生成流向涡的过程。采用改进Omega-Liutex旋涡识别方法进行涡识别,结合流向不同位置截... 针对马赫数为4.5的超声速平板边界层,基于线性稳定性理论(LST)选取初始扰动组合,通过直接数值模拟(DNS),计算了第一模态不稳定波扰动组合沿流向演化生成流向涡的过程。采用改进Omega-Liutex旋涡识别方法进行涡识别,结合流向不同位置截面的流线图,分析了流向涡的生成特性。根据流向涡在zy截面内的流线特征,提出了流向涡的生成条件,研究发现:流向涡可以直接通过一对展向对称的第一模态不稳定斜波扰动与基本流叠加得到,不是必须经过非线性作用。 展开更多
关键词 超声速平板 边界层 线性稳定性理论 流向涡 直接数值模拟 改进Omega-Liutex旋涡识别法
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