梢涡空化CFD数值方法 被引量：13

1

作者 韩宝玉 熊鹰 刘志华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期702-707,共6页

针对梢涡空化问题,应用雷诺平均的N-S方程并结合改进VOF(volume fraction)模型,对椭圆形水翼梢涡空化特性进行了研究,采用的湍流模型为代数雷诺应力模型.为减小网格离散误差,计算中对梢涡处的网格进行了加密.对未发生空化时梢涡内轴向... 针对梢涡空化问题,应用雷诺平均的N-S方程并结合改进VOF(volume fraction)模型,对椭圆形水翼梢涡空化特性进行了研究,采用的湍流模型为代数雷诺应力模型.为减小网格离散误差,计算中对梢涡处的网格进行了加密.对未发生空化时梢涡内轴向速度和切向速度分布进行计算,为了准确模拟梢涡涡核内系统旋转和流线曲率影响,将旋转和曲率修正方法应用于湍流模型中,发现经过修正的湍流模型明显提高了预报精度,与实验结果吻合较好,而未经修正的湍流模型过高预报了梢涡内湍流粘性耗散.在此基础上,结合改进VOF模型对梢涡空化的消失空泡数进行了预报,计算结果与实验测量结果相符. 展开更多

关键词 梢涡空化 改进VOF空化模型 湍流模型 旋转和曲率修正 消失空泡数

下载PDF 职称材料

基于透射率修正的湍流模型与动态调整retinex的水下图像增强 被引量：13

2

作者 汤新雨 李敏 +2 位作者 徐灵丽 郝真 张学武 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2020年第7期1380-1392,共13页

目的为提高水下获取的结构物表面缺陷图像的对比度和清晰度,便于缺陷区域的分割、提取和识别工作,提出了一种基于改进的湍流模型和引导滤波平滑的retinex的图像增强方法。方法将光照不均的水下图像转换到Lab空间,对亮度空间进行自适应... 目的为提高水下获取的结构物表面缺陷图像的对比度和清晰度,便于缺陷区域的分割、提取和识别工作,提出了一种基于改进的湍流模型和引导滤波平滑的retinex的图像增强方法。方法将光照不均的水下图像转换到Lab空间,对亮度空间进行自适应直方图均衡的匀光处理,根据暗通道先验理论估算匀光图像的透射率,结合大气湍流通用模型模拟退化图像,通过调整透射率系数获得退化图像。采用维纳滤波过滤图像噪声,将滤波后的图像作为导向图,利用导向滤波细化获得边缘保持的图像。根据3σ准则对3通道多尺度retinex(multi-scale retinex,MSR)的反射分量进行色彩矫正,获取最终增强后的水下结构物表面缺陷图像。结果选取多组在不同湍流环境下采集的图像为研究对象,采用本文提出的方法进行实验,并与经典的暗通道算法、直方图均衡算法以及单尺度retinex算法对比,使用信噪比、信息熵、标准差和平均梯度等指标进行评估。实验结果表明,本文方法的信息熵、标准差相较直方图均衡算法和单尺度retinex分别提高了11.7%和25.6%,分割准确率上升了3.1%。从主观效果上看,本文算法图像细节更为丰富,视觉效果自然。结论本文算法改善了退化模型的自适应问题,在信息熵、标准差、平均梯度等综合指标上均有优异表现,与暗通道先验方法相比,信噪比、平均梯度大幅提升,同时实现了缺陷的边缘保持效果,为下阶段的图像处理提供了良好的信息源。 展开更多

关键词 水下图像增强 湍流模型 透射率 维纳滤波 多尺度RETINEX 色彩校正

原文传递

基于物理知识约束的数据驱动式湍流模型修正及槽道湍流计算验证 被引量：12

3

作者 张亦知 程诚 +2 位作者 范钇彤 李高华 李伟鹏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期114-123,共10页

对湍流摩擦阻力的精准预测是学术界和工业界普遍关心的重要问题,而数据驱动式的湍流模型修正方法对此显示出较大的潜力和前景。提出了一种基于物理知识约束的数据驱动式湍流模型修正方法,根据湍流摩擦阻力分解获得先验物理知识,在S-A湍... 对湍流摩擦阻力的精准预测是学术界和工业界普遍关心的重要问题,而数据驱动式的湍流模型修正方法对此显示出较大的潜力和前景。提出了一种基于物理知识约束的数据驱动式湍流模型修正方法,根据湍流摩擦阻力分解获得先验物理知识,在S-A湍流模型的生成项中引入非均匀分布的修正因子,以修正因子为设计变量,设定包含物理知识约束的目标函数,利用离散伴随方法求解目标函数与设计变量之间的梯度关系,通过高效率的迭代求解获得修正因子的分布。以槽道湍流为例,验证了包含物理知识约束的数据驱动式建模方法的优势,并分析了物理知识约束对湍流摩擦阻力预测精度的影响,结果表明引入物理知识约束可进一步提高湍流摩擦阻力的预测精度。 展开更多

关键词 数据驱动式建模 物理知识约束 湍流模型修正 伴随方法 湍流摩擦阻力

原文传递

湍流模型对三维翼梢涡流场数值模拟的影响 被引量：9

4

作者 韩宝玉 熊鹰 叶金铭 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2342-2347,共6页

梢涡流场数值模拟对减少梢涡的不良影响意义深远。应用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法建立了三维翼梢涡流场数值模型,选用的湍流模型包括两种经典两方程模型和一种代数雷诺应力模型。计算内容包括翼梢涡流场速度分布、压力分布及涡核... 梢涡流场数值模拟对减少梢涡的不良影响意义深远。应用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法建立了三维翼梢涡流场数值模型,选用的湍流模型包括两种经典两方程模型和一种代数雷诺应力模型。计算内容包括翼梢涡流场速度分布、压力分布及涡核位置,为了准确模拟梢涡涡核内系统旋转和流线曲率影响,将旋转和曲率修正方法应用于选用的湍流模型中。计算时对翼梢涡涡核处网格进行了加密处理。将计算结果与实验结果对比后发现,修正后的湍流模型较标准湍流模型明显提高了预报精度,与实验结果吻合较好,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 湍流模型 旋转和曲率修正 梢涡 数值模拟 涡核

原文传递

k-ωSST湍流模式三维激波分离流动修正 被引量：3

5

作者 杜一鸣 高正红 +2 位作者 舒博文 邱福生 宋辰星 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1485-1501,I0001,共18页

“激波−边界层分离”是航空气动领域的典型湍流非平衡流动问题,准确模拟激波分离对于跨声速飞行器气动性能评估和优化设计具有重要意义.然而传统涡黏性湍流模式中涡黏性系数的定义方式并不适用于非平衡流动,k-ωSST湍流模式为此引入的Br... “激波−边界层分离”是航空气动领域的典型湍流非平衡流动问题,准确模拟激波分离对于跨声速飞行器气动性能评估和优化设计具有重要意义.然而传统涡黏性湍流模式中涡黏性系数的定义方式并不适用于非平衡流动,k-ωSST湍流模式为此引入的Bradshaw假设在应用于三维强逆压梯度和较大分离流动时反而限制了雷诺应力的生成,导致包括k-ωSST在内的常用涡黏性湍流模式均无法对此类流动进行准确模拟.同时,现有的非线性雷诺应力本构关系也并不能有效提高模拟精度.为此,针对k-ωSST模式分别提出了基于Bradshaw假设和基于长度尺度的两种激波分离流动修正方法.前者通过提高Bradshaw常数的方式放宽了对雷诺应力生成的限制,后者则从湍流长度尺度概念出发,利用混合长度理论、湍动能生成/耗散之比和一种新定义的长度尺度之比构造了ω方程耗散项修正函数,提高了模式在三维激波分离流动中的建模长度尺度.两种方法对ONERA M6机翼跨声速大攻角流动均能得到较雷诺应力模式更好的模拟结果.进一步的雷诺应力分析表明,三维激波分离流动中“主雷诺应力分量”的概念不再成立,各雷诺应力分量大小接近.网格收敛性分析、对其他攻角状态的验证以及湍流平板边界层壁面律验证进一步确认了所提出的两种修正方法的合理性、有效性和通用性. 展开更多

关键词 湍流模式修正 激波分离流动 k-ω SST 模式 雷诺应力 Bradshaw 假设 湍流长度尺度

下载PDF 职称材料

数据中心高架地板湍流模型系数修正与优化研究

6

作者 张一鸣 朱兵 +1 位作者 殷佳辉 黄金森 《低温与超导》 CAS 北大核心 2023年第9期85-90,96,共7页

随着5G时代的兴起,数据中心的热负荷上升。为提高数据中心温度分布预测精度,开发更加高效的数据中心热管理系统,本研究采用机器学习与全局寻优方法修正了Standard k-ε湍流模型的参数。通过模拟不同参数组合,构建数据集,使用神经网络进... 随着5G时代的兴起,数据中心的热负荷上升。为提高数据中心温度分布预测精度,开发更加高效的数据中心热管理系统,本研究采用机器学习与全局寻优方法修正了Standard k-ε湍流模型的参数。通过模拟不同参数组合,构建数据集,使用神经网络进行训练的方法减小了近似物理模型(湍流模型)误差,提高了其精度。修正后的Standard k-ε湍流模型在机柜前后侧的平均均方根误差为0.946,与之前相比降低了29.47%,使得模型的准确性明显提高,为数据中心动态控制系统提供数据驱动,实现精确控制,提高节能率。 展开更多

关键词 湍流模型 系数修正 机器学习 计算流体力学

原文传递

简化三方程转捩模型在高超声速流动中的应用 被引量：1

7

作者 蔡林峰 李昊歌 +1 位作者 赵文文 陈伟芳 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期945-949,982,共6页

在雷诺平均方法的基础上,通过耦合k-ωSST湍流模型和间歇因子转捩模型,引入湍流模型和转捩模型的可压缩修正方法,对高超声速平板、双楔、尖锥三类模型边界层转捩流动开展了数值模拟研究。与实验结果的对比分析表明基于压力梯度表征参数T... 在雷诺平均方法的基础上,通过耦合k-ωSST湍流模型和间歇因子转捩模型,引入湍流模型和转捩模型的可压缩修正方法,对高超声速平板、双楔、尖锥三类模型边界层转捩流动开展了数值模拟研究。与实验结果的对比分析表明基于压力梯度表征参数T w=R TΩ/ω的简化三方程转捩模型,能够准确捕捉高超声速平板边界层流动的转捩起始位置、转捩区域长度以及湍流区壁面热流。而对于双楔、尖锥模型,改进前的简化三方程转捩模型由于受到流动可压缩效应的影响,边界层转捩后湍流区的壁面热流模拟预测结果明显高于实验值。在添加模型可压缩修正方法后,转捩区域长度和湍流区壁面热流模拟结果得到有效改善,与实验值吻合较好。可见,简化三方程转捩模型在添加可压缩修正方法后具备准确模拟预测高超声速边界层流动转捩的潜力。 展开更多

关键词 简化三方程转捩模型 湍流模型 可压缩修正 高超声速 边界层转捩 斯坦顿数 壁面热流

下载PDF 职称材料

修正S-A湍流模型在Rotor37计算中的评估 被引量：1

8

作者 石中均 陈逖 +1 位作者 张传海 江雄 《装备制造技术》 2015年第1期12-14,共3页

为评估PMB3D软件中的湍流模型对航空发动机叶轮机的模拟能力,采用二阶Roe格式、LU-SGS时间积分方法和原始一方程S-A湍流模型对NASARotor37压气机进行了计算,基于Van Driest近壁公式对S-A湍流模型进行了修正,并分析了修正对流场的影响。... 为评估PMB3D软件中的湍流模型对航空发动机叶轮机的模拟能力,采用二阶Roe格式、LU-SGS时间积分方法和原始一方程S-A湍流模型对NASARotor37压气机进行了计算,基于Van Driest近壁公式对S-A湍流模型进行了修正,并分析了修正对流场的影响。计算结果表明:经过修正的S-A模型计算得到的失速点推迟,对特性线、出口展向平均总压、静压、总温和绝热效率精度低于原始S-A模型,但对切向速度和绝对气流角的计算结果和试验数据吻合更好。该研究工作表明,总体上PMB3D软件中的数值模拟方法对单转子压气机的模拟精度较好,S-A模型的修正方法还需要进一步发展。 展开更多

关键词 PMB3D软件 叶轮机 Rotor37 S-A湍流模型 修正

下载PDF 职称材料

重型燃机透平叶片外壁面换热的数值研究 被引量：1

9

作者 慕粉娟 王思远 《机械工程师》 2015年第2期223-225,共3页

开发了重型燃机叶片的外换热及气膜修正程序,对某重型燃机的透平第一级静叶片进行了外换热计算,并针对有气膜冷却的叶片对外换热系数进行了修正,分析了不同截面叶型的换热系数分布和湍流度对换热的影响,同时对比了气膜修正前后的换热系... 开发了重型燃机叶片的外换热及气膜修正程序,对某重型燃机的透平第一级静叶片进行了外换热计算,并针对有气膜冷却的叶片对外换热系数进行了修正,分析了不同截面叶型的换热系数分布和湍流度对换热的影响,同时对比了气膜修正前后的换热系数,得到了叶片外部换热特点。 展开更多

关键词 燃气轮机 外换热系数 湍流模型 气膜修正

下载PDF 职称材料

溢流坝反弧段紊动水流的数值模拟 被引量：4

10

作者 张庄 周同明 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第6期31-36,49,共7页

本文采用非正交网格控制容积法及ｋ—ε二方程紊流模型，求解二维时间平均Ｎ－Ｓ方程，对反弧段紊流进行数值模拟．计算中分别采用了标准的和考虑曲率修正的ｋ－ε紊流模型．后者计算结果与实测值符合良好．本文亦讨论了位置未知的自由... 本文采用非正交网格控制容积法及ｋ—ε二方程紊流模型，求解二维时间平均Ｎ－Ｓ方程，对反弧段紊流进行数值模拟．计算中分别采用了标准的和考虑曲率修正的ｋ－ε紊流模型．后者计算结果与实测值符合良好．本文亦讨论了位置未知的自由水面的处理． 展开更多

关键词 溢流坝 反弧段流动 紊流 数值模拟

下载PDF 职称材料

提高分离紊流计算精度的探讨

11

作者 张庄 王柳 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1994年第5期541-549,共9页

本文以有压管道孔板流动为典型,探讨改善分离紊流数值计算的途径。研究表明,采用考虑曲率修正的k—ε紊流模型,可显著提高回流区长度的预测精度。采用高阶计算格式如QUICK格式,有助于提高流场计算结果的分辨率。本文还报导了采用加密网... 本文以有压管道孔板流动为典型,探讨改善分离紊流数值计算的途径。研究表明,采用考虑曲率修正的k—ε紊流模型,可显著提高回流区长度的预测精度。采用高阶计算格式如QUICK格式,有助于提高流场计算结果的分辨率。本文还报导了采用加密网格及对角点附近的控制体进行修正等方法对计算结果的影响。 展开更多

关键词 分离 高阶格式 湍流 水力学 计算

下载PDF 职称材料