物面
- 笛卡爾網(wǎng)格下精確高效的壁面距離計(jì)算方法
爾網(wǎng)格可以不依賴物面網(wǎng)格直接生成，因具有自動(dòng)化程度高、復(fù)雜外形適應(yīng)性好、非定常/多尺度流動(dòng)結(jié)構(gòu)捕捉能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)而廣受關(guān)注[1]。壁面距離的精確高效計(jì)算對(duì)實(shí)現(xiàn)笛卡爾網(wǎng)格方法具有重要意義：一方面，由于笛卡爾網(wǎng)格的非貼體特性，通常采用虛擬單元法處理物面邊界[2-6]，需要根據(jù)物面確定虛擬單元的壁面距離，尋找參考點(diǎn)并插值獲得其物理量，壁面距離精確計(jì)算對(duì)虛擬單元物面處理精準(zhǔn)度有較大影響；另一方面，對(duì)于非定常流動(dòng)或運(yùn)動(dòng)物體，笛卡爾網(wǎng)格會(huì)根據(jù)流場的變化或物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2023年7期2023-09-02
- 高超聲速CO2稀薄氣體振動(dòng)激發(fā)與DSMC方法實(shí)現(xiàn)
出了MPF探測器物面壓力和迎風(fēng)面熱流密度沿探測器上半壁面(從前駐點(diǎn)沿上物面至后駐點(diǎn))的變化圖,橫坐標(biāo)S表示壁面沿前駐點(diǎn)的距離。由圖中可以看出,本文的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)[18]中給出的結(jié)果基本一致,在前駐點(diǎn)迎風(fēng)位置和探測器肩部拐角處的壓力、熱流密度與參考文獻(xiàn)幾乎一致,且在探測器尾部出現(xiàn)了0.1 Pa左右的近乎“真空”區(qū)域,符合實(shí)際情況。圖6 物面壓力Fig.6 Surface pressure圖7 迎風(fēng)面熱流密度Fig.7 Heat flux density o
彈道學(xué)報(bào) 2023年2期2023-07-03
- 重疊網(wǎng)格中割補(bǔ)法的改進(jìn)及應(yīng)用
小、插值邊界遠(yuǎn)離物面,提高流場求解精度。重疊網(wǎng)格技術(shù)是求解復(fù)雜外形流場及多體相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題的有效途徑,而準(zhǔn)確高效的洞面優(yōu)化方法是其關(guān)鍵技術(shù)之一。常用的洞面優(yōu)化方法包括陣面推進(jìn)技術(shù)[5]、隱式挖洞技術(shù)[6]以及割補(bǔ)法[7]。陣面推進(jìn)技術(shù)是利用2個(gè)陣面反復(fù)迭代推進(jìn)挖洞面來進(jìn)行重疊網(wǎng)格挖洞的過程。陣面的推進(jìn)距離依賴于陣面和相鄰網(wǎng)格點(diǎn)之間的相對(duì)距離,且一定程度上需要人工操作,自動(dòng)化程度稍低。隱式挖洞技術(shù)是一種基于網(wǎng)格單元品質(zhì)的插值單元選擇方法[8]。該方法沒有單獨(dú)的
- 基于自適應(yīng)笛卡爾網(wǎng)格的飛翼布局流動(dòng)模擬
數(shù)據(jù)文件，并構(gòu)造物面離散單元的二叉樹，方便快速檢索。2) 設(shè)定計(jì)算域，劃分初始網(wǎng)格。3) 構(gòu)建笛卡爾網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立網(wǎng)格信息存儲(chǔ)和鏈接關(guān)系(鄰居關(guān)系、父子關(guān)系、兄弟關(guān)系)。4) 判斷網(wǎng)格單元類型(物面內(nèi)網(wǎng)格單元、物面外網(wǎng)格單元以及物面相交網(wǎng)格單元)。5) 對(duì)于物面相交單元加密一定的次數(shù)，直到達(dá)到模型保真度的需求。6) 對(duì)于加密過程中新出現(xiàn)的網(wǎng)格單元，重復(fù)4)和5)。7) 對(duì)于通過上述加密得到的網(wǎng)格進(jìn)行光順優(yōu)化。8) 進(jìn)行初步流場計(jì)算，在進(jìn)行到一定時(shí)間步后
航空學(xué)報(bào) 2022年8期2022-09-07
- 湍動(dòng)能在激波/邊界層干擾流動(dòng)中的影響
，其中湍流變量在物面和來流的邊界條件均按照文獻(xiàn)[14]中的推薦值設(shè)置。圖1 壓縮拐角實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪疽鈭D[15]Fig.1 Test model of compression corner experiment[15]表2 壓縮拐角算例無干擾邊界層參數(shù)為檢驗(yàn)計(jì)算網(wǎng)格對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果的影響，我們采用了4套網(wǎng)格(具體信息如表3所示)對(duì)網(wǎng)格收斂性進(jìn)行了分析。圖3給出了使用4套網(wǎng)格采用包含全部3個(gè)湍動(dòng)能項(xiàng)(All組合)的RANS方程計(jì)算得到的物面壓力和摩阻結(jié)果(圖中為沿流
航空學(xué)報(bào) 2022年7期2022-09-05
- 基于全線程樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的笛卡爾網(wǎng)格高效生成技術(shù)
構(gòu)、基于KD樹的物面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輔助判斷網(wǎng)格類型的染色算法等，具體的生成流程如下：讀取基于STL(STereo Lithography)格式的外形數(shù)據(jù)文件，構(gòu)造物面離散三角形網(wǎng)格的KD樹，方便后續(xù)步驟快速檢索。根據(jù)外形的幾何尺寸設(shè)定計(jì)算域，并設(shè)定網(wǎng)格步長，劃分均勻的初始離散網(wǎng)格。通過FTT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立笛卡爾網(wǎng)格的信息存儲(chǔ)和網(wǎng)格間的連接方式。判斷笛卡爾網(wǎng)格與物面的相交關(guān)系。通過射線相交方法，結(jié)合染色算法，判斷笛卡爾網(wǎng)格相對(duì)物面的位置關(guān)系(內(nèi)部或者外部)。將與物
航空學(xué)報(bào) 2022年5期2022-07-04
- 基于數(shù)字微鏡器件的高分辨率計(jì)算全息顯示
真正實(shí)現(xiàn)高分辨率物面像素的增加。本文針對(duì)全息圖局部信息可完整再現(xiàn)物面信息的特性，提出了一種基于數(shù)字微鏡器件的高分辨率、大尺寸全息顯示方法。首先對(duì)目標(biāo)圖像預(yù)處理，進(jìn)行分辨率提升或利用計(jì)算機(jī)直接渲染出高分辨率物面。其次將高分辨率物面進(jìn)行基于快速傅里葉變換的菲涅爾衍射并行計(jì)算，生成高分辨率全息圖。然后建立DMD 時(shí)間序列、子全息圖序列與高分辨率全息圖像空間序列的映射關(guān)系，從而進(jìn)行計(jì)算圖像序列與對(duì)應(yīng)全息顯示的動(dòng)態(tài)融合。實(shí)驗(yàn)證明，提出方法克服了光電器件的像素?cái)?shù)目和總
液晶與顯示 2022年5期2022-04-27
- 細(xì)長旋成體亞聲速超大攻角非定常流動(dòng)特性研究
渦一個(gè)接一個(gè)離開物面,形成旋渦脫落流動(dòng)結(jié)構(gòu),并以一定角度向下游流動(dòng).此時(shí)如果觀察其橫截面,會(huì)發(fā)現(xiàn)形成類卡門渦街的流動(dòng)形式[5].在無側(cè)滑來流條件下的側(cè)向力是非對(duì)稱渦的重要標(biāo)志[9-10].Lamont 和Hunt[11]的研究表明,在大部分攻角范圍內(nèi)(0°～ 90°),沿旋成體軸向的側(cè)向力呈振蕩分布.Dexter[12]發(fā)現(xiàn)側(cè)向力強(qiáng)烈依賴于旋成體滾轉(zhuǎn)角.在一個(gè)可獨(dú)立滾轉(zhuǎn)的頭尖部上進(jìn)行的風(fēng)洞試驗(yàn)表明,滾轉(zhuǎn)角所造成的對(duì)側(cè)向力的影響主要頭尖部帶來.Luo 等[1
力學(xué)學(xué)報(bào) 2022年2期2022-03-20
- 積分項(xiàng)周期延拓快速計(jì)算大尺寸菲涅爾全息圖
采用FFT 計(jì)算物面到全息面上的衍射時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)的插值操作降低了計(jì)算速度，尤其是物面或全息面的長寬比大時(shí)。當(dāng)計(jì)算機(jī)制全息圖的分辨率在數(shù)億像素時(shí)，通常采用并行計(jì)算或光場與計(jì)算全息結(jié)合的方法進(jìn)行全息圖的計(jì)算。并行計(jì)算方法利用全息圖計(jì)算中的獨(dú)立性，采用多臺(tái)計(jì)算設(shè)備同時(shí)計(jì)算，設(shè)備較為昂貴，計(jì)算時(shí)電能消耗大。文獻(xiàn)［25］提出采用服務(wù)器集群的并行計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)高加速比的全息圖計(jì)算。文獻(xiàn)［26］提出采用GPU 集群的并行算法，在由16 個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成、每個(gè)節(jié)點(diǎn)有16 個(gè)GPU
光子學(xué)報(bào) 2022年1期2022-02-22
- 激波/湍流邊界層干擾壓力脈動(dòng)特性數(shù)值研究1)
的非定常運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致物面脈動(dòng)壓力低頻能量的急劇增強(qiáng),這將使得飛行器結(jié)構(gòu)出現(xiàn)振動(dòng)疲勞問題,進(jìn)而嚴(yán)重影響飛行安全.因此,深入研究激波/湍流邊界層干擾區(qū)內(nèi)壓力脈動(dòng)特性對(duì)認(rèn)識(shí)和理解激波與湍流邊界層的相互作用機(jī)制非常重要.自20 世紀(jì)70 年代以來,國內(nèi)外學(xué)者一直致力于對(duì)該問題的研究.早期研究主要以風(fēng)洞試驗(yàn)為主,受限于實(shí)驗(yàn)測量技術(shù),風(fēng)洞試驗(yàn)研究多局限于物面壓力脈動(dòng)信號(hào),并以此獲得干擾區(qū)內(nèi)典型流動(dòng)結(jié)構(gòu)的特征信息,如分離激波非定常運(yùn)動(dòng)特性、湍流結(jié)構(gòu)、速度場等.Settle
力學(xué)學(xué)報(bào) 2021年7期2021-11-09
- 基于勢(shì)流理論的尾空泡對(duì)航行體表面壓力影響研究
態(tài)、流場結(jié)構(gòu)以及物面整體受力等方面的研究分析工作中發(fā)揮了重要作用。本文基于勢(shì)流理論，利用邊界元數(shù)值方法，建立了二維軸對(duì)稱航行體及附著尾空泡的流場計(jì)算方法，并形成了計(jì)算程序。在此基礎(chǔ)上計(jì)算分析了不同空泡數(shù)條件下尾空泡對(duì)上游航行體物面壓力分布的影響，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步分析了瞬態(tài)情況下尾空泡收縮過程對(duì)上游壓力的擾動(dòng)，基于數(shù)值計(jì)算結(jié)果結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明了壓力擾動(dòng)的衰減規(guī)律。1 數(shù)值計(jì)算方法1.1 控制方程假設(shè)空泡附著在航行體后部擾流低壓區(qū)，在無限大流體域內(nèi)發(fā)展演化。
船舶力學(xué) 2021年9期2021-10-11
- 水下垂直發(fā)射航行體尾空泡振蕩演化特性
響外，航行體上游物面附近流動(dòng)也應(yīng)考慮尾空泡擾動(dòng)。針對(duì)此問題研究，勢(shì)流算法可抓住不可壓流動(dòng)主要特征，在假設(shè)無黏、無旋條件下，以較小計(jì)算資源消耗進(jìn)行影響因素研究。同時(shí)文獻(xiàn)[12-15]表明，勢(shì)流算法在進(jìn)行空泡流計(jì)算時(shí)，體現(xiàn)了較好的精度。針對(duì)水下發(fā)射尾空泡演化對(duì)上游流動(dòng)的影響問題，本文主要基于二維軸對(duì)稱勢(shì)流邊界元方法，開展了針對(duì)水下垂直發(fā)射航行體尾部附著空泡的數(shù)值計(jì)算研究。重點(diǎn)關(guān)注航行體物面壓力計(jì)算，通過與水洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的有效性。在此基礎(chǔ)上
兵工學(xué)報(bào) 2021年8期2021-09-23
- ONR內(nèi)傾船波浪中復(fù)原力臂非線性現(xiàn)象試驗(yàn)和數(shù)值研究
的求解中引入精確物面條件，首次在波浪穩(wěn)性的計(jì)算中考慮物面全非線性，實(shí)現(xiàn)了沿瞬時(shí)濕表面積分的輻射力和繞射力的計(jì)算。針對(duì)外飄船型，詳細(xì)研究了復(fù)原力臂的不同組成成分，并對(duì)比分析了已有的近似物面非線性方法和精確物面方法的區(qū)別，指出了目前橫搖復(fù)原力臂計(jì)算方法的不足，尤其是高航速、高波陡的情況[14]?；谇捌诘难芯拷Y(jié)論，本文進(jìn)一步采用三維時(shí)域混合源法，針對(duì)ONR 內(nèi)傾船型的橫搖復(fù)原力臂開展了研究，重點(diǎn)分析了ONR內(nèi)傾船型波浪中橫搖復(fù)原力臂非線性現(xiàn)象的原因。1 計(jì)算方
船舶力學(xué) 2021年5期2021-06-03
- 基于機(jī)器視覺尺寸測量裝置的誤差不確定度評(píng)定
因成像系統(tǒng)軸向的物面[如圖3中M（X，Y，0）面] 垂直偏移引入的測量誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量和平行偏移（如圖3中Zc方向）引入的測量誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。圖3 成像系統(tǒng)坐標(biāo)系模型（1）物面定位誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量基于圖像的測量通常都是利用小孔成像原理實(shí)現(xiàn)的，即利用數(shù)字圖像相關(guān)方法獲得的實(shí)際位移H和圖像位移h之間的線性關(guān)系來實(shí)現(xiàn)測量。但是由于受許多不利因素的影響，實(shí)際測量過程中不存在理想的線性關(guān)系。正是由于這種被測平面（物面）與相機(jī)傳感器平面（像面）
上海計(jì)量測試 2021年2期2021-05-16
- 基于激光三角法的內(nèi)徑測量不確定度分析
量精度還受到被測物面物理特性的影響，是激光三角法測量不確定度的主要來源[4-5]. 在微觀激光三角測量中，被測物面特征如反射率、表面粗糙度以及劃痕和毛孔等是主要影響[6]；在宏觀激光三角測量中，被測物面幾何參數(shù)，如傾角、曲率等是主要影響. 激光三角法距離測量的不確定度之一是散斑的影響[7]，因?yàn)榧す馍呤沟脧?qiáng)度分布的中心位置不再與其幾何中心重合；除此之外，表面反射率、光學(xué)系統(tǒng)的成像失真、機(jī)械振動(dòng)等都會(huì)導(dǎo)致表面測量的不確定度.李兵等[8-9]根據(jù)物面傾角建立
- 飛行器上層大氣層空氣動(dòng)力特性探討
子之間、 分子與物面之間的相互碰撞模擬, 整個(gè)模擬中分子之間及其與物面之間不斷交換動(dòng)能與內(nèi)能, 待模擬足夠的時(shí)間步以后, 采樣統(tǒng)計(jì)給出每個(gè)網(wǎng)格中的宏觀流場結(jié)果. 計(jì)算中分子之間采用VHS碰撞模型, 能量交換采用L-B模型[21], 按照Bird發(fā)展的能量按自由度分配原則采用取舍法進(jìn)行抽樣分配, 物面邊界條件可根據(jù)需要采用完全漫反射條件或一定物面適應(yīng)系數(shù)的Maxwell邊界條件, 計(jì)算方法的驗(yàn)證見文獻(xiàn)[11], 計(jì)算結(jié)果與Apollo返回器的氣動(dòng)力飛行數(shù)據(jù)吻
氣體物理 2021年1期2021-02-25
- 膨脹效應(yīng)對(duì)激波/湍流邊界層干擾的影響
入點(diǎn)位置對(duì)膨脹區(qū)物面壓力平均量及脈動(dòng)量的影響規(guī)律。White和Ault[13]進(jìn)一步研究膨脹效應(yīng)對(duì)干擾區(qū)內(nèi)分離泡尺度的影響。最近，Sathianarayanan和Verma[14]采用表面油流技術(shù)分析了在側(cè)壁作用下入射激波與膨脹角干擾區(qū)分離泡三維形態(tài)的演化機(jī)制，著重探究了入射激波再入點(diǎn)位置、入射激波強(qiáng)度、膨脹強(qiáng)度等因素的影響。在高精度數(shù)值模擬研究方面，膨脹角激波干擾的大渦模擬(Large Eddy Simulation，LES)和直接數(shù)值模擬(Direct
航空學(xué)報(bào) 2020年9期2020-12-02
- CCFD重疊網(wǎng)格并行算法設(shè)計(jì)和優(yōu)化
所示。(2)落入物面內(nèi)部的網(wǎng)格點(diǎn)在流場計(jì)算中無實(shí)際意義，因此需要將這部分網(wǎng)格點(diǎn)屏蔽掉，一般記為“洞內(nèi)點(diǎn)”，以區(qū)別于參與流場計(jì)算的網(wǎng)格點(diǎn)即“洞外點(diǎn)”。人們將標(biāo)識(shí)洞內(nèi)點(diǎn)的過程形象地稱為“挖洞”，挖洞的結(jié)果即產(chǎn)生緊密圍繞洞內(nèi)點(diǎn)的初始洞邊界，如圖1b所示。(3)挖洞產(chǎn)生的初始洞邊界一般貼近物面，使網(wǎng)格重疊區(qū)域龐大，同時(shí)插值區(qū)流場梯度很大，一般在挖洞結(jié)束后需要對(duì)洞面進(jìn)行一些優(yōu)化，以改善洞面質(zhì)量。洞面優(yōu)化結(jié)束后，洞邊界和緊鄰的一層洞內(nèi)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為插值邊界，用于各子區(qū)網(wǎng)格的
計(jì)算機(jī)工程與科學(xué) 2020年10期2020-11-05
- 近物面爆炸氣泡潰滅與射流載荷特性研究
主要原因。對(duì)于近物面的氣泡，除了距離對(duì)氣泡運(yùn)動(dòng)特性影響顯著之外，初始參數(shù)的不同，氣泡的運(yùn)動(dòng)形式和射流載荷特性也會(huì)呈現(xiàn)出不同的特征。對(duì)于爆炸氣泡等尺度較大的氣泡，浮力對(duì)氣泡的作用較為顯著。而對(duì)于空化等尺度較小的氣泡，粘性對(duì)氣泡的作用逐漸凸顯。對(duì)于存在自由液面影響的氣泡，由于物面和自由液面的耦合作用，氣泡射流又會(huì)有不一樣的表現(xiàn)形式。盡管氣泡在不同邊界附近的運(yùn)動(dòng)特性已經(jīng)被很多學(xué)者深入地研究，如王加夏等[6]通過電火花氣泡裝置和高速攝像設(shè)備對(duì)氣泡與附近剛性/柔性邊
- 國家數(shù)值風(fēng)洞工程結(jié)構(gòu)網(wǎng)格變形程序SGDP V1.0開發(fā)與應(yīng)用
00)0 引 言物面變形或運(yùn)動(dòng)下的非定常流動(dòng)數(shù)值模擬、氣動(dòng)外形優(yōu)化設(shè)計(jì)、靜/動(dòng)氣動(dòng)彈性計(jì)算中外形隨時(shí)間發(fā)生變化,需要對(duì)流場計(jì)算網(wǎng)格進(jìn)行更新以獲取新外形下的流場,動(dòng)態(tài)網(wǎng)格生成技術(shù)是解決這一問題的有效途徑[1]。動(dòng)態(tài)網(wǎng)格生成主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式:網(wǎng)格變形與網(wǎng)格重構(gòu)。相比網(wǎng)格重構(gòu),網(wǎng)格變形具有算法簡單、計(jì)算量小、自動(dòng)化程度高和不改變網(wǎng)格拓?fù)浼安灰胄碌碾x散誤差等優(yōu)點(diǎn),能夠減小網(wǎng)格變化對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的影響,在氣動(dòng)優(yōu)化和流/固耦合模擬中被廣泛采用[2]。但網(wǎng)格變形技術(shù)
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2020年4期2020-11-04
- 超/高超聲速飛行器動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性導(dǎo)數(shù)極快速預(yù)測方法
流場，利用獲得的物面當(dāng)?shù)亓鲃?dòng)參數(shù)結(jié)合活塞理論來計(jì)算非定常氣動(dòng)力，這一方法解決了活塞理論只能計(jì)算一定馬赫數(shù)范圍內(nèi)小迎角、尖頭薄翼的缺點(diǎn)；劉溢浪[17]、秦之軒[18]等成功地將該方法應(yīng)用于氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)快速預(yù)測。結(jié)合定常CFD與當(dāng)?shù)亓骰钊碚摰姆椒▉眍A(yù)測動(dòng)導(dǎo)數(shù)，從結(jié)果來看，能夠較好地揭示超聲速/高超聲速流動(dòng)下飛行器動(dòng)導(dǎo)數(shù)的變化規(guī)律，相比于完全非定常CFD時(shí)域推進(jìn)方法可以節(jié)約大量計(jì)算時(shí)間。然而，該方法仍然依賴定常CFD流場數(shù)據(jù)，無法在飛行器設(shè)計(jì)早期階段快速地給出定性
航空學(xué)報(bào) 2020年4期2020-06-08
- 圓柱型層析計(jì)算全息技術(shù)研究
?顯示。該方法將物面與全息面視為同心圓柱面，通過計(jì)算物面到達(dá)全息面的衍射光場，并引入虛擬參考光以獲得干涉圖樣。許多學(xué)者們對(duì)計(jì)算圓柱全息技術(shù)進(jìn)行研究，得到了一系列極具參考價(jià)值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：2005年，Sando 等人通過定義物體和全息圖為同心圓柱面來滿足位移不變性，在空域中通過卷積方法計(jì)算圓柱全息圖，模擬過程用了3 次快速傅里葉變換（fast fourier transform,FFT），比直接計(jì)算方法快10 000倍[7]；2013年，Sando 課題組又提
應(yīng)用光學(xué) 2020年2期2020-06-04
- 超聲速膨脹角入射激波/湍流邊界層干擾直接數(shù)值模擬
點(diǎn)位置對(duì)膨脹區(qū)內(nèi)物面壓力平均量及脈動(dòng)量的影響規(guī)律，但由于入射激波強(qiáng)度較弱，干擾區(qū)內(nèi)并沒有發(fā)生流動(dòng)分離現(xiàn)象。隨后，White和Ault[21]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)激波干擾下膨脹效應(yīng)將會(huì)導(dǎo)致干擾區(qū)內(nèi)分離泡尺度的減小。最近，Sathianarayanan和Verma[22]試驗(yàn)研究了考慮側(cè)壁效應(yīng)的入射激波與膨脹角湍流邊界層相互作用，著重探究了入射激波強(qiáng)度、膨脹角角度以及入射點(diǎn)位置等因素對(duì)分離區(qū)三維形態(tài)的影響機(jī)制。相較于風(fēng)洞試驗(yàn)，國內(nèi)外在膨脹角激波/湍流邊界層干擾的
航空學(xué)報(bào) 2020年3期2020-04-15
- 基于浸潤邊界-格子波爾茲曼通量求解器的柔性結(jié)構(gòu)流固耦合數(shù)值模擬
言具有動(dòng)態(tài)復(fù)雜物面邊界物體的繞流問題,是非定常流體力學(xué)研究的一個(gè)重要課題。特別地,在以仿生微型飛行器為代表的低雷諾數(shù)大變形柔性結(jié)構(gòu)流固耦合仿真中具有重要的研究價(jià)值[1-2]。在流固耦合數(shù)值模擬中,非定常邊界流場與柔性結(jié)構(gòu)變形需要進(jìn)行耦合計(jì)算,無法事先預(yù)測的動(dòng)態(tài)變形物面對(duì)所使用的非定常流場求解器的動(dòng)邊界處理能力提出了特殊的要求?；谫N體網(wǎng)格的流場求解器在處理此類問題時(shí)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)網(wǎng)格重構(gòu),這往往帶來復(fù)雜繁瑣的計(jì)算,一般會(huì)增加計(jì)算時(shí)間并降低求解魯棒性。而基于
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2019年5期2019-12-31
- 基于一種改進(jìn)的虛擬單元法模擬包含靜止/運(yùn)動(dòng)邊界的流動(dòng)問題*
網(wǎng)格技術(shù)的關(guān)鍵,物面處理的方式一直是國內(nèi)外學(xué)者們研究的熱點(diǎn),近年來,浸入邊界法(immersed boundary method)[3]越來越受到研究者們的重視,這種方法相比切割單元法(cut-cell method)[4]不需要對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行切割,極大地減小了計(jì)算量,在模擬包含運(yùn)動(dòng)邊界的流動(dòng)問題時(shí)有著明顯的優(yōu)勢(shì).常規(guī)的浸入邊界法包括連續(xù)力法和離散力法,這兩種方法在模擬不可壓縮流的領(lǐng)域都獲得了極大的成功[5,6],然而在模擬高雷諾數(shù)情況下的可壓縮流動(dòng)時(shí)都存在著
物理學(xué)報(bào) 2019年12期2019-06-29
- 激波/湍流邊界層干擾物面剪切應(yīng)力統(tǒng)計(jì)特性
壓縮拐角干擾區(qū)內(nèi)物面壓力、摩阻及平均速度的演化規(guī)律。Ardonceau[5]和Smits等[6]分析了激波干擾對(duì)湍流脈動(dòng)的增強(qiáng)機(jī)制。結(jié)果表明，激波干擾湍流剪切應(yīng)力的影響要明顯強(qiáng)于雷諾應(yīng)力的其他分量，干擾區(qū)下游湍流邊界層內(nèi)質(zhì)量通量脈動(dòng)強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。分離激波的低頻振蕩現(xiàn)象及其物理機(jī)制一直以來都是風(fēng)洞試驗(yàn)的研究熱點(diǎn)。Andreopoulos和Muck[7]發(fā)現(xiàn)上游湍流邊界層的猝發(fā)現(xiàn)象與低頻振蕩運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。但隨后，Erengil和Dolling[8]的研究結(jié)果表
航空學(xué)報(bào) 2019年5期2019-05-25
- 基于高倍物鏡的相位顯微成像方法?
關(guān)鍵是如何保證各物面位置滿足成像關(guān)系的同時(shí),使它們之間距離滿足采樣公式的要求.顯微系統(tǒng)的成像關(guān)系與凸透鏡的成像規(guī)律一致.如果CCD能采集到放大實(shí)像,樣品所在平面(O0)及其衍射物面O1、O2應(yīng)位于顯微系統(tǒng)2 倍焦距與焦距之間(圖1)[16].且3個(gè)采樣面間的距離應(yīng)滿足采樣條件的要求.傳統(tǒng)的拍攝方法是移動(dòng)CCD 位置采集O0、O1、O2的衍射放大像,以便進(jìn)行相位重建.高倍物鏡數(shù)值孔徑較大焦距較短,物距(W0)大小與焦距(f)非常接近,二者差值應(yīng)滿足采樣公式要
- 人造草坪生產(chǎn)線簇絨機(jī)漏紗實(shí)時(shí)檢測方法
變校正模型相機(jī)與物面夾角原理如圖5所示。當(dāng)相機(jī)中軸線與物面(物面為平面)的垂線夾角α=0°時(shí)，相機(jī)成像的實(shí)際物面為矩形，物距L1=L2，物面在像平面中縮小比例相同，基本不存在畸變；當(dāng)α≠0時(shí)，L1≠L2，物面距離像平面較近的部分的像大于距離物面較遠(yuǎn)的部分，使得所成圖像產(chǎn)生畸變，這種現(xiàn)象叫做透視畸變[9-12]。在人造草坪漏紗檢測時(shí)，由于簇絨機(jī)機(jī)架、相機(jī)視野等因素的影響，相機(jī)與物面的角度α≠0，導(dǎo)致獲得的圖像產(chǎn)生透視畸變。圖5 相機(jī)與物面夾角原理圖對(duì)于透視畸
自動(dòng)化儀表 2019年1期2019-01-30
- 基于激光位移傳感器的傾角誤差分析
響最大的——測點(diǎn)物面傾斜對(duì)測量精度的影響做了分析與研究。1 激光三角法的測量原理典型的直射式激光三角法測量原理圖如圖1所示，其光路主要由激光發(fā)射裝置、匯聚透鏡、接收透鏡、線陣COMS和后續(xù)信號(hào)處理設(shè)備五部分組成等。激光三角法的測量原理：激光源發(fā)射的激光束經(jīng)過匯聚透鏡后照射到被測物體的表面上，接收透鏡接收由被測物體表面所反射和散射的激光束，然后在線陣COMS感光元件上成像，從而把被測物體表面的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)后續(xù)電路處理就可以識(shí)別出被測物體的位移變化
重型機(jī)械 2018年6期2019-01-07
- 重疊網(wǎng)格隱式挖洞方法的改進(jìn)與應(yīng)用
法需要識(shí)別出落在物面內(nèi)部的網(wǎng)格單元，將它們標(biāo)記為非計(jì)算單元從而形成洞區(qū)，位于洞區(qū)邊界上的點(diǎn)則作為插值單元從其他網(wǎng)格塊獲得流場信息，再通過割補(bǔ)法[5]、陣面推進(jìn)法[6]等方法優(yōu)化洞區(qū)邊界以獲得更好的插值效果.相比傳統(tǒng)方法，由Baeder等最早提出的隱式挖洞(Implicit Hole Cutting，IHC)方法[7]則是根據(jù)網(wǎng)格單元質(zhì)量來判斷單元類型，有著自動(dòng)化程度高、插值區(qū)域網(wǎng)格匹配度好等優(yōu)點(diǎn)，是目前較受關(guān)注的重疊網(wǎng)格挖洞方法之一.本文針對(duì)隱式挖洞方法的
復(fù)旦學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2018年5期2018-11-14
- 多角度耦合分幅相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
與圓心物鏡相同的物面圖像。這種方式彌補(bǔ)了前述分幅方式能量分割的缺陷，但是由于該系統(tǒng)各組物鏡光軸平行，各系統(tǒng)的實(shí)際物方視場比所需物方視場的范圍更大，即加大了物方視場，在一定程度上為光學(xué)設(shè)計(jì)帶來了難度。針對(duì)以上問題，本文提出一種多角度耦合分幅相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，通過調(diào)整物鏡光軸與物面和像面的夾角，同時(shí)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的像差進(jìn)行校正，使得每幅圖像基本一致，以增加接收器接收到的能量，實(shí)現(xiàn)了高速相機(jī)的分幅功能，同時(shí)也保證了成像質(zhì)量。2 設(shè)計(jì)原理2.1 鏡組間結(jié)構(gòu)布局由于各組系統(tǒng)
中國光學(xué) 2018年4期2018-09-03
- 泳池中盤制漩渦對(duì)的形成與穩(wěn)定
水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，盤子物面將對(duì)流體產(chǎn)生阻力。因此，在盤子物面和遠(yuǎn)離盤子的來流區(qū)域處產(chǎn)生速度差，導(dǎo)致粘性應(yīng)力產(chǎn)生。黏性應(yīng)力的作用造成了流體垂直于盤子方向的流動(dòng)和漩渦的形成。同時(shí)，根據(jù)達(dá)朗貝爾佯謬[1]，當(dāng)物體對(duì)流體產(chǎn)生阻力時(shí)需要考慮黏性。由于推盤子的速度小于5 m/s，不會(huì)對(duì)液體壓縮做功，所以在此流體模型中，水為不可壓縮流體。綜上，漩渦形成模型的流體特點(diǎn)為黏性且不可壓縮。1.2 漩渦穩(wěn)定模型的流體特點(diǎn)當(dāng)盤子抽出水面之后，物面產(chǎn)生的黏滯阻力消失，此時(shí)，黏性作用可以忽
物理與工程 2018年3期2018-07-11
- 三維場景的光場成像仿真*
式可任意調(diào)整兩個(gè)物面之間的間距以及物體的物距， 理論上可以排列出無窮多個(gè)物面達(dá)到近似建立三維場景的效果.在對(duì)每一物距上的平面進(jìn)行光場成像時(shí)， 由于光線沿直線傳播， 前景會(huì)對(duì)后景有部分遮擋， 因此圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)發(fā)出的光在打到主透鏡之前要進(jìn)行遮擋判斷， 如圖 5 所示.由于進(jìn)入不同子孔徑的光的方向不同， 遮擋的范圍也不同， 所以在成像過程中， 要對(duì)每一個(gè)子孔徑進(jìn)行遮擋判斷. 在圖5中， 由于A物面遮擋了部分的B物面， 針對(duì)于所選擇的子孔徑來說，B物面上的陰
測試技術(shù)學(xué)報(bào) 2018年2期2018-04-20
- 含振動(dòng)能激發(fā)Boltzmann模型方程氣體動(dòng)理論統(tǒng)一算法驗(yàn)證與分析?
效應(yīng)對(duì)繞流流場與物面力熱特性的影響機(jī)制,證實(shí)了所建立的含振動(dòng)能激發(fā)的Boltzmann模型方程及氣體動(dòng)理論統(tǒng)一算法的準(zhǔn)確可靠性.1 引 言航天器從外層空間再入大氣層跨流域高超聲速、高溫繞流流場中,氣體分子的微觀自由度(平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)和電子態(tài))因受到一定程度的激勵(lì),會(huì)出現(xiàn)能量彼此傳遞,使分子和原子間發(fā)生化學(xué)和電離反應(yīng)[1].氣體的宏觀運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)變化同相應(yīng)的微觀物理化學(xué)過程相互影響呈現(xiàn)復(fù)雜的非平衡現(xiàn)象.根據(jù)表征分子微觀自由度之間能量傳遞或組元之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)
物理學(xué)報(bào) 2017年20期2017-11-12
- 基于物面弱邊界條件的并行全隱式流場求解方法
10016)基于物面弱邊界條件的并行全隱式流場求解方法高宜勝, 伍貽兆*, 夏 健, 徐兆可(南京航空航天大學(xué) 航空宇航學(xué)院, 江蘇 南京 210016)提出了一種基于物面弱邊界條件的Navier-Stokes方程并行全隱式求解方法。首先，實(shí)現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格格點(diǎn)格式有限體積法的粘性物面弱邊界條件。以此為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了相應(yīng)的粘性Jacobian矩陣。相比傳統(tǒng)的物面強(qiáng)邊界條件，弱邊界條件的應(yīng)用簡化了該推導(dǎo)過程。接著，為了解決Spalart-Allmaras (S-
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2017年1期2017-03-15
- 手術(shù)顯微鏡的顯色性評(píng)價(jià)
微鏡目鏡出瞳光與物面照明光的顯色指數(shù)差異，本研究測量了兩臺(tái)手術(shù)顯微鏡在分別配合不同光源和不同目鏡時(shí)，物面照明光和目鏡出瞳光的顯色指數(shù)差異。結(jié)果表明目鏡出瞳光的顯色指數(shù)均低于物面照明光，且同一目鏡對(duì)于不同手術(shù)顯微鏡的影響不同，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)合理選擇光學(xué)系統(tǒng)以提高手術(shù)顯微鏡的觀察效果。手術(shù)顯微鏡；顯色指數(shù)；復(fù)消色差目鏡；氙燈；發(fā)光二極管0 引言隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，組織器官損傷修復(fù)及重建的要求也不斷被提高，手術(shù)顯微鏡對(duì)成功地完成高難度手術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。目前手
中國醫(yī)療設(shè)備 2016年8期2017-01-07
- 稀薄流高超聲速飛行器氣動(dòng)加熱耦合計(jì)算*
子之間以及分子和物面之間不斷進(jìn)行能量交換，在經(jīng)歷充足的模擬時(shí)長后，通過采樣統(tǒng)計(jì)得到每個(gè)網(wǎng)格的宏觀流場結(jié)果。DSMC方法中，計(jì)算網(wǎng)格起兩種作用[9]：第一種是對(duì)流場宏觀流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行空間離散；第二種是促進(jìn)碰撞分子碰撞對(duì)的選擇，使其滿足基本的幾何接近。計(jì)算中采用可變硬球(Variable Hard Sphere, VHS)分子模型，利用Bird非時(shí)間計(jì)數(shù)器(No Time Countor, NTC)法進(jìn)行碰撞對(duì)的選取，使用Larsen-Borgnakke唯象論模
國防科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年5期2016-11-28
- 魯棒的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自動(dòng)化重疊方法
和改進(jìn)，同時(shí)完成物面網(wǎng)格重疊，形成了一套魯棒的、自動(dòng)化的網(wǎng)格重疊系統(tǒng)。在挖洞方面，結(jié)合“最小洞映射”方法，提出“復(fù)合式挖洞”方法，節(jié)省內(nèi)存開銷；在尋點(diǎn)方面，通過構(gòu)建格心虛網(wǎng)格，保證搜索空間的連續(xù)性，同時(shí)結(jié)合“有效搜索”思想，排除部分對(duì)尋點(diǎn)無貢獻(xiàn)的網(wǎng)格點(diǎn)，進(jìn)而減少ADT叉樹節(jié)點(diǎn)；在洞面優(yōu)化上，改變填補(bǔ)判別法則并引入兩類受保護(hù)洞內(nèi)點(diǎn)，確保兩層插值邊界建立，提高魯棒性；在物面網(wǎng)格重疊上，利用物面投影法完成坐標(biāo)修正，實(shí)現(xiàn)物面附近網(wǎng)格流動(dòng)變量的準(zhǔn)確傳遞。為驗(yàn)證本文方
航空學(xué)報(bào) 2016年10期2016-11-20
- 基于指數(shù)插值的浸沒邊界法在可壓縮流模擬中的應(yīng)用研究
的虛擬網(wǎng)格法計(jì)算物面內(nèi)的流動(dòng)變量，建立了適用于可壓縮流動(dòng)的浸沒邊界法。通過亞、跨聲速段翼型繞流和超聲速圓柱繞流算例對(duì)方法進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示在k值取值合適時(shí)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為吻合。通過對(duì)相關(guān)算例網(wǎng)格收斂性分析，證明了本文發(fā)展的浸沒邊界法具有較高的精度。文中各算例的模擬結(jié)果表明，此方法能準(zhǔn)確捕捉亞、跨、超聲速繞流問題中的各類流動(dòng)結(jié)構(gòu)，適用于可壓縮流動(dòng)的模擬。浸沒邊界法；指數(shù)插值；可壓縮流動(dòng)；直接力法；虛擬網(wǎng)格法0 引 言由于浸沒邊界法（Immersed B
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2016年4期2016-04-05
- 三維可壓縮Navier-Stokes方程的間斷Galerkin有限元方法研究
，采用插值方法將物面的四邊形面網(wǎng)格單元構(gòu)造為彎曲面網(wǎng)格單元，更好地表述了真實(shí)物面特征;物面邊界相鄰體網(wǎng)格單元相應(yīng)構(gòu)造為高階體網(wǎng)格單元，其余體網(wǎng)格單元采用八節(jié)點(diǎn)六面體單元，以較小的計(jì)算代價(jià)使網(wǎng)格滿足DG方法計(jì)算需求。通過對(duì)三維帶bump管道內(nèi)流、圓球繞流以及旋轉(zhuǎn)流線體繞流進(jìn)行的數(shù)值求解，驗(yàn)證了邊界彎曲方法的可行性及DG方法的高精度特性。此外，由于采用了隱式計(jì)算方法，僅需較少的時(shí)間步就能迭代收斂。間斷有限元;Navier-Stokes方程;高精度;隱式方法;邊
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2016年5期2016-04-01
- 新型單面陣自由曲面光學(xué)測量方法成像特性仿真
能一定程序上減少物面傾斜造成的漏檢。用ZEMAX軟件對(duì)其探測器隨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化進(jìn)行仿真分析,以得到最佳系統(tǒng)設(shè)計(jì),從而縮短系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間。ZEMAX非序列仿真 激光三角法 物面形貌測量1 引言在激光三角法位移測量方法的研究中，由于被測物面傾斜給測量帶來的誤差可達(dá)幾十微米[1]甚至漏檢。采用雙三角法可以一定程度上解決該問題。但實(shí)際應(yīng)用中，無法保證雙三角法要求的激光束始終和被測量物體表面垂直。針對(duì)此，本文引入環(huán)狀球面內(nèi)反射鏡，提出一種新型單面陣自由曲面光學(xué)測量
中國科技縱橫 2015年17期2015-12-14
- 陷窩誘導(dǎo)渦結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬分析
構(gòu)，類龍卷風(fēng)渦從物面螺旋點(diǎn)升起，能引起流場的持續(xù)擾動(dòng)，強(qiáng)化換熱。Isaev［4］用 URANS和LES方法進(jìn)行了陷窩誘導(dǎo)渦結(jié)構(gòu)的非定常脫落頻率的研究。謝永慧［5］用LES研究陷窩控制邊界層分離研究中發(fā)現(xiàn)深寬比0.09陷窩內(nèi)誘導(dǎo)的渦結(jié)構(gòu)為馬蹄渦，馬蹄渦腿源自于物面焦點(diǎn)，馬蹄渦頭位于下游，馬蹄渦周期性脫落，并在陷窩后形成發(fā)夾渦排。劉高文［7－8］用實(shí)驗(yàn)測量了深寬比0.2陷窩內(nèi)的渦結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)會(huì)在陷窩背風(fēng)面附近形成一個(gè)低速回流區(qū)，并發(fā)現(xiàn)氣流經(jīng)過陷窩后誘導(dǎo)形成一對(duì)尺
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2015年5期2015-11-09
- 輻射加熱對(duì)返回艙氣動(dòng)熱環(huán)境影響的數(shù)值研究
酷區(qū)，輻射加熱對(duì)物面總熱流的貢獻(xiàn)達(dá)30!;產(chǎn)生輻射加熱效應(yīng)的主要機(jī)制是高溫流場中O和N原子產(chǎn)生連續(xù)譜和線狀譜以及N2的第一正帶系;物面催化效應(yīng)對(duì)輻射加熱影響不大。返回艙;高溫氣體;輻射加熱;對(duì)流傳熱;化學(xué)組分;數(shù)值方法0 引言太空探測器返回艙再入大氣層過程中，速度可達(dá)第二宇宙速度11.2km/s，返回艙周圍流場最高溫度超過10 000K，高溫氣體輻射加熱在總氣動(dòng)加熱中的比重將明顯增大。此時(shí)，除了考慮邊界層向物面的對(duì)流加熱(包括熱傳導(dǎo)和擴(kuò)散傳熱)外，需要考慮
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2015年1期2015-06-26
- 一種基于約束框架的棱柱網(wǎng)格生成方法
生成方法，即利用物面網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)與背景結(jié)構(gòu)框架網(wǎng)格之間的單一映射關(guān)系線性插值生成棱柱網(wǎng)格。背景結(jié)構(gòu)框架網(wǎng)格基于TFI方法生成。物面網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)與背景框架網(wǎng)格之間的映射關(guān)系通過一種線性投影方法建立。然后通過V型槽、圓球、M6機(jī)翼和F6翼身組合體四種不同外形對(duì)該棱柱網(wǎng)格生成方法進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明該方法能夠避免棱柱網(wǎng)格生成中的網(wǎng)格交叉現(xiàn)象，保證棱柱網(wǎng)格的成功生成。該方法在棱柱網(wǎng)格質(zhì)量控制、棱柱網(wǎng)格局部修改等方面具有較好的效率和優(yōu)勢(shì)，但背景框架網(wǎng)格的生成依然是該方法
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2015年3期2015-04-14
- 基于高階物面近似的自適應(yīng)間斷有限元法歐拉方程數(shù)值模擬
016)基于高階物面近似的自適應(yīng)間斷有限元法歐拉方程數(shù)值模擬孫 強(qiáng)，呂宏強(qiáng)*，伍貽兆(南京航空航天大學(xué)，航空宇航學(xué)院，江蘇南京 210016)將高階間斷有限元與網(wǎng)格自適應(yīng)相結(jié)合，于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上求解二維Euler方程。將數(shù)值解多項(xiàng)式的高階項(xiàng)貢獻(xiàn)用人工粘性項(xiàng)系數(shù)的形式進(jìn)行量化，網(wǎng)格自適應(yīng)過程中以人工粘性項(xiàng)系數(shù)作為網(wǎng)格自適應(yīng)的指示器。在系數(shù)達(dá)到設(shè)定的上限閥值的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格加密，在系數(shù)達(dá)到設(shè)定的下限閥值的區(qū)域?qū)⒌^程中加密過的網(wǎng)格稀疏以減少網(wǎng)格量。所有自適應(yīng)均在
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2015年4期2015-04-10
- 一種基于自適應(yīng)碰撞距離的DSMC虛擬子網(wǎng)格方法
分子之間、分子與物面之間的相互碰撞模擬，整個(gè)模擬中分子之間及其與物面之間不斷交換動(dòng)能與內(nèi)能，待模擬足夠的時(shí)間步以后，采樣統(tǒng)計(jì)給出每個(gè)網(wǎng)格中的宏觀流場結(jié)果。計(jì)算中分子之間采用VHS碰撞模型，能量交換采用L－B模型［14］，按照Bird的能量按自由度分配原則采用取舍法進(jìn)行抽樣分配物面邊界條件采用完全漫反射條件。1.2 碰撞對(duì)選取的主要關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)碰撞距離的求解方法：由于本文計(jì)算代碼為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，故而主要以非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格為例進(jìn)行介紹。從前面分析可以發(fā)現(xiàn)，本文的方
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2014年4期2014-11-09
- 賽車空動(dòng)優(yōu)化的秘密
氣流的分離往往是物面的粘滯作用和逆壓梯度造成的，而這又與邊界層密切相關(guān)。通過翼面開槽、安裝渦流發(fā)生器等措施，可以為翼面下方提供能量，彌補(bǔ)流速損失，進(jìn)而優(yōu)化邊界層，延遲失速的發(fā)生。因此，對(duì)邊界層的處理和優(yōu)化對(duì)于一輛方程式賽車而言至關(guān)重要。流體流過物面的過程中，由于受到粘滯作用的影響程度不同，使得沿壁面法線方向存在相當(dāng)大的速度梯度，我們將緊貼物面、沿物面法線方向速度變化很大的一層流體稱為邊界層。在離物面較遠(yuǎn)處，粘性力比慣性力小得多，可以把黏性應(yīng)力略去不計(jì)，按無
汽車之友 2014年21期2014-11-03
- 翼型模型幾何誤差對(duì)氣動(dòng)性能影響的自動(dòng)微分分析方法
6］吻合程度高，物面Y+值都小于1.2，因此網(wǎng)格是比較合理的，并且原CFD程序具有較好的計(jì)算精度。3 計(jì)算結(jié)果分析為了驗(yàn)證在空氣動(dòng)力學(xué)方程求解程序基礎(chǔ)上改造的自動(dòng)微分程序，首先通過傳統(tǒng)的差分方法計(jì)算出翼型前緣附近某點(diǎn)的壓力系數(shù)對(duì)該點(diǎn)坐標(biāo)變量的敏感性導(dǎo)數(shù)，然后采用改造后的自動(dòng)微分程序?qū)υ撁舾行詫?dǎo)數(shù)進(jìn)行計(jì)算。其結(jié)果如表1所示，可以看出，采用自動(dòng)微分的方法與采用傳統(tǒng)差分方法的計(jì)算結(jié)果接近。此外，壓力系數(shù)對(duì)x坐標(biāo)的敏感性要大于對(duì)y坐標(biāo)敏感性導(dǎo)數(shù)一個(gè)量級(jí)。表1 不同
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2014年4期2014-09-12
- 彎曲網(wǎng)格上的間斷有限元湍流數(shù)值解法研究
多項(xiàng)式來逼近真實(shí)物面，同時(shí)物面附近采用多層彎曲網(wǎng)格來避免網(wǎng)格交叉，此外提出了一種快速計(jì)算積分點(diǎn)的曲面物面距的方法。采用混合網(wǎng)格對(duì)NACA0012翼型以及RAE翼型進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及前人數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。計(jì)算結(jié)果表明，采用物面彎曲網(wǎng)格結(jié)合修正的湍流模型方法在相對(duì)稀疏的網(wǎng)格上就能得到比較好的數(shù)值解。間斷有限元；RANS；Spalart-Allmaras湍流模型；物面距；混合網(wǎng)格0 引 言近年來，隨著眾多學(xué)者的深入研究，間斷Galerkin有限元（D
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2014年5期2014-04-30
- 光電成像檢測系統(tǒng)像面照度均勻性分析
度分布和光學(xué)系統(tǒng)物面張角大小會(huì)對(duì)系統(tǒng)像面照度分布產(chǎn)生影響。下面將詳細(xì)分析光源和物面張角對(duì)系統(tǒng)像面照度分布的影響程度。2 光源光強(qiáng)度分布對(duì)像面照度的影響LED是光學(xué)成像系統(tǒng)中常用的光源，通常是將多個(gè)LED以一定的形狀陣列排列，將每個(gè)LED發(fā)出的到達(dá)目標(biāo)平面的光線進(jìn)行疊加處理就可以得到目標(biāo)平面的光照度分布[5]。LED發(fā)光管所照射的目標(biāo)距離比LED本身尺寸大得多，在這種情況下可以將LED發(fā)光管簡化為一個(gè)有一定空間光強(qiáng)分布的點(diǎn)光源[6]。對(duì)于單個(gè)LED，其光強(qiáng)分
應(yīng)用光學(xué) 2014年2期2014-03-27
- 不同形式等離子體激勵(lì)對(duì)細(xì)長體分離渦的控制
，流場左舷渦靠近物面，右舷渦遠(yuǎn)離物面，處于穩(wěn)態(tài)位置。左舷激勵(lì)器開啟后，左舷渦變得遠(yuǎn)離物面，右舷渦變得靠近物面；而當(dāng)右舷激勵(lì)器開啟后，左舷渦變得靠近物面，而右舷渦變得遠(yuǎn)離物面。左、右舷激勵(lì)器開啟下，渦流場基本為鏡像對(duì)稱，反映出流場的雙穩(wěn)態(tài)特性。此時(shí)激勵(lì)器的激勵(lì)作用為提供逆向的誘導(dǎo)氣流，使得同側(cè)分離渦遠(yuǎn)離物面，而另一側(cè)分離渦則靠近物面。這樣的結(jié)果和壓力分布分析結(jié)果是相呼應(yīng)的。需要指出的是，等離子體關(guān)閉狀態(tài)下，圖4中截面2和6壓力分布測量結(jié)果顯示，左右壓力系數(shù)接
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2013年5期2013-11-09
- 割補(bǔ)法的改進(jìn)和應(yīng)用
，若挖洞曲面距離物面很近或是直接將物面默認(rèn)為挖洞曲面，則可能導(dǎo)致洞邊界貼近物面，使網(wǎng)格重疊區(qū)域龐大，同時(shí)插值區(qū)流場梯度很大，影響流場求解的效率，且降低解的精度。人們希望能將插值區(qū)從物面附近移開，以避免插值對(duì)流場計(jì)算的不利影響，因此，出現(xiàn)了一些在挖洞結(jié)束后能對(duì)洞面進(jìn)行優(yōu)化的技術(shù)，如陣面推進(jìn)技術(shù)［2］和割補(bǔ)法［3］等。其中，割補(bǔ)法建立在迭代優(yōu)化思想的基礎(chǔ)上，洞邊界點(diǎn)離散的做推進(jìn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)切割和填補(bǔ)兩個(gè)階段改善洞面的質(zhì)量，由于無需人工控制洞邊界點(diǎn)的推進(jìn)距離，因此自
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2013年6期2013-11-09
- Ice accretion simulation in supercooled large droplets regime
ms圖1 水滴和物面相互作用示意圖Stick，We＜2Rebound，2＜We＜10Spread，10＜We＜1320La－0.183Splash，We＞1320La－0.183Stick and spread have no mass loss，so they are accounted for automatically in governing equations，rebound and splashing mechanisms are requir
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2013年6期2013-11-08
- 基于徑向基函數(shù)的高效網(wǎng)格變形算法研究
使得計(jì)算網(wǎng)格適應(yīng)物面邊界的變化，可以采用網(wǎng)格重構(gòu)的方法，然而更廣泛的是應(yīng)用網(wǎng)格變形技術(shù)，這樣可以保留原始網(wǎng)格的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與密度、正交性等特性，不會(huì)在求解器中引入額外的誤差，同時(shí)計(jì)算量較小。目前存在多種網(wǎng)格變形方法，無限代數(shù)插值方法［1］計(jì)算量較小，然而卻僅適用于結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，且難于處理復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通用性不好。對(duì)于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、混合網(wǎng)格，可以應(yīng)用彈性體方法［2］、彈簧比擬法［3-4］以及Delaunay圖映射［5］方法。彈性體方法將網(wǎng)格所占據(jù)的區(qū)域比擬為一個(gè)彈性
振動(dòng)與沖擊 2013年10期2013-09-09
- 基于水下光電成像系統(tǒng)研究計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
系統(tǒng)全視場環(huán)境下物面寬度數(shù)值的參量，Hm表示物面的高度數(shù)值參量，用圍繞著物面核心點(diǎn)O（Wm/2，Hm/2）的地方來表示相應(yīng)的視場坐標(biāo)原點(diǎn)，用（θR，φR）來表示任一點(diǎn)（m，n）所代表的極限分辨單位角坐標(biāo)，且用（H，W）來表示相關(guān)的直角坐標(biāo)。引入?yún)⒘喀膩肀硎驹?span id="syggg00" class="hl">物面方位之內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)像素距離，關(guān)系式為由于物面和接收系統(tǒng)之間形成了一個(gè)自足的空間，在該空間內(nèi)可以自由地展開輻射傳播，在成像主光線路徑上任意選擇一坐標(biāo)（m，n），其與接收系統(tǒng)OR之間距離為Ra，那么該空間坐標(biāo)
中國測試 2012年6期2012-10-25
- 洞映射方法的研究和改進(jìn)
域的非可透面(如物面或人工指定的挖洞曲面)內(nèi)，則應(yīng)被標(biāo)記“洞內(nèi)點(diǎn)”，而不參與流場的計(jì)算.這一過程被形象地稱之為“挖洞”.挖洞的過程，實(shí)際是在重疊網(wǎng)格中建立人工插值內(nèi)邊界(即洞邊界)的過程，其數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)等價(jià)于解決一個(gè)所謂“點(diǎn)與封閉曲面的相對(duì)位置關(guān)系”問題.關(guān)于挖洞方法的研究主要是如何提高挖洞過程的效率、可靠性和自動(dòng)化程度，常見的方法有點(diǎn)矢法［2］、射線求交法［3］、洞映射 (hole-map)［4］、Object X-Ray［5］、叉樹結(jié)構(gòu)挖洞方法［6］等.其
北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2012年4期2012-06-22
- 運(yùn)用阿貝成像原理進(jìn)行平面密鋪結(jié)構(gòu)的頻譜分析
成頻譜和物像.當(dāng)物面的精細(xì)度和其構(gòu)成線段的分布規(guī)律發(fā)生改變時(shí),頻譜面上相應(yīng)的頻譜也發(fā)生變化.通過分析形成密鋪圖形的結(jié)構(gòu)基元和密鋪圖形本身的傅里葉變換之間的關(guān)系,確定當(dāng)密鋪圖形的結(jié)構(gòu)基元尺度介于可見圖形和光柵網(wǎng)格之間時(shí)頻譜的結(jié)構(gòu)特征及此特征的可能應(yīng)用.阿貝成像;傅里葉變換;密鋪;空間頻譜;光柵1 引 言阿貝成像原理將凸透鏡成像看成2個(gè)傅里葉變換過程.物面發(fā)出的平面波經(jīng)過凸透鏡后,在凸透鏡的后焦面(下稱 F面)上將得到物光的完整傅里葉變換.該傅里葉變換將在像面
物理實(shí)驗(yàn) 2011年1期2011-09-27
- 基于伴隨方程方法的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)及應(yīng)用
性流動(dòng)，必須在沿物面法向的一定厚度內(nèi)生成各向異性網(wǎng)格，即需將原始的純四面體非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格轉(zhuǎn)換成混合網(wǎng)格?；旌暇W(wǎng)格中可能包含的網(wǎng)格單元類型有四面體、棱柱、六面體或金字塔單元。有多種方法可以實(shí)現(xiàn)從四面體網(wǎng)格自動(dòng)生成混合網(wǎng)格，本文推薦采用層推進(jìn)方法［10］。其思路是在物面附近按期望的邊界層厚度通過網(wǎng)格局部重構(gòu)產(chǎn)生貼體的棱柱單元，而在這一厚度之外的大部分網(wǎng)格單元保持不變，過渡單元采用四面體或金字塔單元填充。2 程序校驗(yàn)和方法驗(yàn)證2.1 RAE2822跨聲速翼型計(jì)算RA
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2011年3期2011-04-07
- 數(shù)據(jù)拼接算法的研究
圖；圖7是第一幅物面投影柵線圖的位相分布(已展開)；圖8是拼接后的柱面三維形狀分布圖；圖9是檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的比較。檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的比較表明，平均偏差為0.08mm；最大偏差為0.14mm。圖2 參考平面投影柵線圖Fig.2 Reference plane map of projection grating圖3 第一幅物面投影柵線圖Fig.3 The first piece of object plane of projection grating圖4
黑龍江科學(xué) 2011年1期2011-03-14