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电推进涵道风扇气动快速求解方法及性能分析研究
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作者 刘乾 刘汉儒 +1 位作者 尚珣 王掩刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期131-138,共8页
随着绿色航空发展,为了能在设计阶段快速获得涵道风扇气动性能参数和非定常流场特征,有必要开发一种高效的数值求解方法。基于小型电推进风扇内流弱可压和尾迹耗散特性,本文将转子和涵道的面元与尾迹涡粒子耦合,使用面元法求解固壁流场... 随着绿色航空发展,为了能在设计阶段快速获得涵道风扇气动性能参数和非定常流场特征,有必要开发一种高效的数值求解方法。基于小型电推进风扇内流弱可压和尾迹耗散特性,本文将转子和涵道的面元与尾迹涡粒子耦合,使用面元法求解固壁流场,使用涡量输运方程求解远场尾迹传播特征,克服了有限体积法尾迹耗散快的问题。研究表明,本文发展的面元-涡粒子耦合方法对涵道风扇叶表压力与有限体积法趋势一致,整体推力误差为7.83%,能满足工程快速预测需求。本文发展的高效非定常计算方法的尾迹计算数值耗散低,能揭示更为复杂的非定常流动现象,仿真结果显示风扇涵道对尾迹发展有明显约束,而当尾迹传播至外部时,涡量呈现出明显的收缩和对称分布特征。在计算效率方面,本文发展的耦合方法非定常计算效率高,计算相同非定常时间步耗时仅为有限体积法的1/6,具有潜在的涵道动力非定常设计应用价值。 展开更多
关键词 电推进系统 涵道风扇 面元-涡粒子法 非定常气动计算 快速预测方法
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基于机器学习的高超声速飞行器双曲率前缘气动热预测方法
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作者 杨帆 林明月 +1 位作者 胡宗民 罗长童 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2826-2834,共9页
高超声速气动热预测技术是高超声速飞行器发展的关键技术之一,气动热环境的精准预测对飞行器热防护系统设计及气动布局优化具有重要意义。为快速获得高超声速飞行器表面的热流分布情况,缩短飞行器设计周期,基于具有广义可分离特性、可... 高超声速气动热预测技术是高超声速飞行器发展的关键技术之一,气动热环境的精准预测对飞行器热防护系统设计及气动布局优化具有重要意义。为快速获得高超声速飞行器表面的热流分布情况,缩短飞行器设计周期,基于具有广义可分离特性、可实现强非线性数据快速建模的多层分块(MBB)算法,提出一种针对高超声速飞行器双曲率前缘气动热分布的快速预测方法。通过数值计算获得双曲率前缘驻点区的气动热分布作为训练集数据,基于MBB算法提出预测热流分布的显式表达式,对表达式预测结果的统计分析显示,表达式预测值与测试集数据的偏差低于2%,这表明其具有较高的预测精度;将驻点区热流分布表达式进行外推,验证了机器学习公式在不同几何外形下的适用性。在双曲率前缘构型的防热设计及气动外形优化阶段,所提表达式可实现气动热环境的精准、快速预测。 展开更多
关键词 高超声速流动 气动热 多层分块算法 快速预测方法 驻点热流 双曲率前缘
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基于软注意力GRU模型的堆芯瞬态热工水力参数预测方法研究
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作者 淳思琦 冯欢 +1 位作者 张安妮 赵鹏程 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期124-132,共9页
反应堆在各种工况下堆芯瞬态热工水力参数预测的准确性,直接影响到反应堆的安全性。质量流量和温度作为堆芯热工水力的重要参数,二者常被建模为时间序列预测问题。研究旨在解决瞬时条件下堆芯热工水力参数连续预测的精度问题,检验基于... 反应堆在各种工况下堆芯瞬态热工水力参数预测的准确性,直接影响到反应堆的安全性。质量流量和温度作为堆芯热工水力的重要参数,二者常被建模为时间序列预测问题。研究旨在解决瞬时条件下堆芯热工水力参数连续预测的精度问题,检验基于注意力机制的门控循环单元在核心参数预测中的可行性。本文采用1/2中国实验快堆(China Experimental Fast Reactor,CEFR)为研究对象,使用快堆子通道程序SUBCHANFLOW生成瞬态堆芯热工水力参数的时间序列,采用基于软注意力的门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)模型预测堆芯的质量流量和温度时间序列。结果表明:相较于自适应径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络,本文使用的软注意力的GRU网络模型预测结果更好,温度在步长为3的情况下平均相对误差不超过0.5%,在15 s内预测效果较好;质量流量在步长为10的情况下平均相对误差不超过5%,且在后续12 s内预测效果较好。本文构建的模型不仅在连续预测过程中表现出更高的预测精度,且能捕捉到动态时间序列中的趋势特点,这对维护反应堆安全,有效防止核电厂事故有极大的用处。基于软注意力的GRU模型能在瞬态反应堆工况下提供一段时间的连续预测,在工程应用中和提高反应堆安全性上具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 门控循环单元 软注意力 快堆 瞬态热工水力 参数预测
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大深度浮力驱动式水下运载器的浮潜运动研究 被引量:4
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作者 张天健 魏成柱 +2 位作者 张裕芳 易宏 梁晓锋 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2017年第12期87-94,共8页
基于模型试验,对大深度浮力驱动式水下运载器的上浮运动进行研究与分析,基于数值仿真,提出大深度浮力驱动式水下运载器浮潜运动的快速预报方法,并将预报结果与模型试验结果进行对比,证明快速预报方法的准确性。使用快速预报方法,针对水... 基于模型试验,对大深度浮力驱动式水下运载器的上浮运动进行研究与分析,基于数值仿真,提出大深度浮力驱动式水下运载器浮潜运动的快速预报方法,并将预报结果与模型试验结果进行对比,证明快速预报方法的准确性。使用快速预报方法,针对水下运载器比重变化、流体密度变化、水下运载器初速度以及水流扰动4种因素对浮潜运动的影响进行研究.此外,对水下运载器作六自由度运动时所受的水动力进行计算,为后续的六自由度运动预报和研究提供基础。 展开更多
关键词 大深度浮力驱动式 水下运载器 浮潜运动 模型试验 数值仿真 快速预报方法
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基于BWI辐射效率的低气动噪声共轴对转螺旋桨的设计研究 被引量:2
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作者 吕昌昊 胡天翔 +1 位作者 孙韬 刘沛清 《民用飞机设计与研究》 2022年第1期83-89,共7页
将共轴对转螺旋桨气动噪声快速预测理论与气动载荷快速预测方法相结合,对共轴对转螺旋桨远场气动噪声进行预测。分析了BWI辐射效率对共轴对转螺旋桨BWI干扰噪声的主控影响。对从低至高的(单排6-12)前后等桨叶数对转桨进行了研究。结果... 将共轴对转螺旋桨气动噪声快速预测理论与气动载荷快速预测方法相结合,对共轴对转螺旋桨远场气动噪声进行预测。分析了BWI辐射效率对共轴对转螺旋桨BWI干扰噪声的主控影响。对从低至高的(单排6-12)前后等桨叶数对转桨进行了研究。结果表明虽然低桨叶数与高桨叶数对转桨的气动噪声特性不同,但是总体上前后指向性的高声压区仍然是由BWI噪声控制。同时等桨叶数的设计只是使高声压区更集中,却无法对其进行降低。随后,对比了不同桨叶数共轴对转螺旋桨远场气动噪声的表现,认为不等桨叶数对转桨气动噪声普遍优于等桨叶数情况。得出了总桨叶数相同情况下对转桨前后桨叶数的搭配方案。对近场噪声高精预测方法将在未来的研究中对辐射效率的具体机理进行研究。 展开更多
关键词 共轴对转螺旋桨 尾迹对桨叶(BWI)的干扰噪声 辐射效率 快速预测方法
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湍流参数对风扇宽频噪声预测影响 被引量:2
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作者 杨野 王良锋 +2 位作者 洪少尊 刘旭亮 杨党国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2149-2156,共8页
对于现代先进涡扇发动机,占比越来越大的风扇/压气机宽频噪声成为亟需解决的问题。基于三维风扇声源模型,开展了湍流输入参数对宽频噪声预测影响的研究。结果表明:后传声功率级比前传声功率级普遍高5 dB左右;当湍流参数增大时,也会较大... 对于现代先进涡扇发动机,占比越来越大的风扇/压气机宽频噪声成为亟需解决的问题。基于三维风扇声源模型,开展了湍流输入参数对宽频噪声预测影响的研究。结果表明:后传声功率级比前传声功率级普遍高5 dB左右;当湍流参数增大时,也会较大幅度改变前传和后传的声功率级,但对频谱形状影响较小;声功率级随湍流积分尺度增大而减小,随背景湍流速度、中心线湍流速度、湍流宽度增大而增大,其中背景湍流速度对宽频噪声影响最大。发现湍流参数通过作用于上洗速度谱来影响宽频噪声预测结果。 展开更多
关键词 宽频噪声预测 三维声源模型 快速预测方法 湍流参数 背景湍流速度
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基于自适应RBF神经网络预测堆芯热工水力参数的方法研究 被引量:2
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作者 冀南 易金豪 +1 位作者 赵鹏程 于涛 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期65-74,共10页
反应堆堆芯热工参数的变化直接影响反应堆的安全,准确预测反应堆堆芯在各种工况下的关键热工参数变化趋势,能够大幅度提高反应堆的安全性,有效防止核电厂事故的发生。堆芯内热工水力特性参数受诸多因素的影响,为对其预测方法进行初步研... 反应堆堆芯热工参数的变化直接影响反应堆的安全,准确预测反应堆堆芯在各种工况下的关键热工参数变化趋势,能够大幅度提高反应堆的安全性,有效防止核电厂事故的发生。堆芯内热工水力特性参数受诸多因素的影响,为对其预测方法进行初步研究,确定神经网络预测的可行性,本文选用中国实验快堆(China Experimental Fast Reactor,CEFR)为研究对象,以燃料包壳表面最高温度、质量流量为预测量,通过子通道程序Subchanflow生成数据样本后,使用目前应用较为广泛的两种自适应神经网络方法自行开发预测程序,开展CEFR燃料组件稳态工况下热工参数预测分析,以及选用1/2的CEFR堆芯为研究主体,开展瞬态工况下热工参数的单步与连续预测分析。结果表明:相较于自适应反向传播(Backpropagation,BP)神经网络,自适应径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络具有更强的拟合能力和更高的预测精度,其在稳态工况下最大误差为0.5%;在瞬态工况下,存在个别局部点预测精度较差,但总体上自适应RBF神经网络在温度和质量流量预测良好,温度平均相对误差不超过1%,而流量平均相对误差不超过6%。自适应RBF神经网络模型能够在流动不稳定情况下提供较短时间内的实时预测,其预测结果具有一定参考价值。 展开更多
关键词 RBF神经网络算法 自适应梯度下降法 快堆 热工参数预测方法
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Indoor field strength prediction based on FMM
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作者 WANG Zheng-bin ZHANG Ye-rong 《The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications》 EI CSCD 2006年第3期20-23,共4页
In this article, the fast multipole method (FMM) is applied to analgze the field strength of an ultra-wideband (UWB) signal. Small coverage of UWB communication systems and high efficiency of the algorithm make it... In this article, the fast multipole method (FMM) is applied to analgze the field strength of an ultra-wideband (UWB) signal. Small coverage of UWB communication systems and high efficiency of the algorithm make it possible to calculate the amplitude of electric field accurately. A homogeneous dielectric body and a multilayered dielectric object are studied. The computational results obtained by applying the FMM agree well with those obtained by applying the method of moments (MoM). 展开更多
关键词 indoor field strength prediction fast multipole method FMM multilevel fast multipole algorithm (MLFMA)
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