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跨声速飞机高可信度多设计点多约束气动优化设计技术研究 预览
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作者 李岩 《航空科学技术》 2019年第9期9-18,共10页
本文目的是研究和开发工程实用的高可信度数值优化设计技术,并应用于先进跨声速飞机机翼的三维气动外形优化设计。本文综合应用了自由几何变形(FFD)几何外形参数化方法、弹簧比拟非结构网格变形方法、基于RANS方程的高可信度计算流体力... 本文目的是研究和开发工程实用的高可信度数值优化设计技术,并应用于先进跨声速飞机机翼的三维气动外形优化设计。本文综合应用了自由几何变形(FFD)几何外形参数化方法、弹簧比拟非结构网格变形方法、基于RANS方程的高可信度计算流体力学(CFD)分析方法、径向基函数(RBF)代理模型方法、粒子群寻优(PSO)方法等技术,分别对NASACRM模型、航空工业设计的W2机翼模型展开了单设计点和多设计点的三维气动外形优化设计。通过对单设计点优化设计后的CRM翼身组合体、双设计点优化设计后的W2机翼模型气动外形进行详细的气动分析,发现优化后的CRM翼身组合体、W2机翼模型相对初始外形气动性能得到显著改进,证实了数值优化设计技术应用于先进跨声速飞机机翼三维气动外形设计的有效性。同时证实了开发的数值优化设计技术和工具的正确性和实用性。 展开更多
关键词 FFD 弹簧比拟 RANS方程 RBF代理模型 粒子群算法
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考虑工程约束的高可信度气动外形优化设计 预览
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作者 钟敏 郑遂 《航空工程进展》 CSCD 2016年第1期124-134,共11页
实际气动设计中遇到的工程问题较为复杂,然而能够用于实际工程设计的高可信度气动外形优化设计工具较少。基于飞行器设计工程实际中的各种复杂气动约束和几何约束要求,集成高可信度非结构网格RANS方程求解器、弹簧比拟网格变形技术、FF... 实际气动设计中遇到的工程问题较为复杂,然而能够用于实际工程设计的高可信度气动外形优化设计工具较少。基于飞行器设计工程实际中的各种复杂气动约束和几何约束要求,集成高可信度非结构网格RANS方程求解器、弹簧比拟网格变形技术、FFD外形参数化、RBF代理模型、粒子群优化器,构建多设计点气动外形优化设计工具,并应用于先进低速层流翼型和高亚声速超临界机翼的气动外形优化设计中(包括单设计点和多设计点),进行考虑/不考虑气动约束和几何约束的气动外形优化设计分析。结果表明:多设计点气动外形优化设计工具有效,约束条件和智能优化器自动有效地引导了层流翼型和亚声速机翼外形的有利改变。 展开更多
关键词 气动约束 几何约束 FFD外形参数化 RBF代理模型 粒子群优化器
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煤矿水害的防治措施之我见 预览
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作者 《河北农机》 2014年第8期48-49,共2页
煤矿水害一直被大家称为是“五大自然灾害”之一,煤矿水害可以将人们的房屋冲毁,将井口堵塞,还可以造成山体滑坡。由于我国矿区地理位置的特殊再加上我国所采用的防水设备等都受到限制,所以说煤矿水害就在所难免。本文我们结合引起... 煤矿水害一直被大家称为是“五大自然灾害”之一,煤矿水害可以将人们的房屋冲毁,将井口堵塞,还可以造成山体滑坡。由于我国矿区地理位置的特殊再加上我国所采用的防水设备等都受到限制,所以说煤矿水害就在所难免。本文我们结合引起煤矿水害的一些因素和我们所需要采用的一些治理措施展开讨论,减少水害事故的发生,保护我国财产安全和劳动者生命安全。 展开更多
关键词 煤矿水害 防治措施 分析研究
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求解可压缩流的高精度非结构网格WENO有限体积法 预览 被引量:1
4
作者 李万爱 任玉新 《计算物理》 CSCD 北大核心 2011年第5期 633-640,共8页
提出一种基于最小二乘重构和WENO限制器的非结构网格高精度有限体积方法.用中心网格的某些邻居网格建立重构多项式,给出一定的原则搜索和存储足够多的邻居网格以建立重构多项式,采用最小二乘法求解重构多项式的系数.用一种通用的方... 提出一种基于最小二乘重构和WENO限制器的非结构网格高精度有限体积方法.用中心网格的某些邻居网格建立重构多项式,给出一定的原则搜索和存储足够多的邻居网格以建立重构多项式,采用最小二乘法求解重构多项式的系数.用一种通用的方法控制重构邻居个数,以减少存储和计算,采用WENO限制器和旋转Riemann求解器以达到统一的高精度并且抑制守恒律方程求解中的非物理振荡.为检验上述算法,以基于节点的梯度重构,BathandJesperson限制器的二阶算法为基准,给出三阶和四阶格式与二阶格式以及高阶格式若干经典算例计算结果的对比和分析. 展开更多
关键词 最小二乘重构 高精度 非结构网格 WENO有限体积法 旋转Riemann求解器
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计算流体力学非结构混合网格高精度格式研究现状 预览 被引量:1
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作者 《航空科学技术》 2011年第2期61-64,共4页
介绍了航空CFD技术中的非结构混合网格高精度格式的基本理论和方法,国内外研究现状,几种非结构混合网格高精度格式。
关键词 航空CFD技术 非结构混合网格 高精度格式
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求解多维欧拉方程的二阶非结构网格混合旋转Riemann求解器 预览 被引量:2
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作者 任玉新 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期 799-805,共7页
将基于旋转近似Riemann求解器的二阶精度迎风型有限体积方法推广到非结构网格,采用基于网格中心的有限体积法,梯度的计算采用基于节点的方法引入更多的控制体模板,限制器的构造采用与非结构化网格相适应的形式.在求解Riemann问题时,沿... 将基于旋转近似Riemann求解器的二阶精度迎风型有限体积方法推广到非结构网格,采用基于网格中心的有限体积法,梯度的计算采用基于节点的方法引入更多的控制体模板,限制器的构造采用与非结构化网格相适应的形式.在求解Riemann问题时,沿具有一定物理意义的两个迎风方向,即控制体界面两侧速度差矢量方向及与之正交的方向.能够完全消除基于Riemann求解器的通量差分裂格式存在的激波不稳定或"红斑"现象.为减小计算量,采用HLL和Roe FDS混合旋转格式. 展开更多
关键词 非结构网格 旋转Riemann求解器 欧拉方程 Riemann求解器 多维格式 激波捕捉 “红斑”现象
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考虑密度与温度耦合关系的非结构网格SIMPLEC算法 预览
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作者 柳贡民 +1 位作者 张文平 朱明刚 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期 9-16,共8页
提出一种新的密度压力速度和温度耦合的算法,使用静焓方程构造温度修正量与压力修正量之间的关系,类似Rhie-Chow方法用动量方程插值,网格面上的温度压力修正量插值采用能量方程的形式.CGNS API(CFD General Notation System Applicatio... 提出一种新的密度压力速度和温度耦合的算法,使用静焓方程构造温度修正量与压力修正量之间的关系,类似Rhie-Chow方法用动量方程插值,网格面上的温度压力修正量插值采用能量方程的形式.CGNS API(CFD General Notation System Application Programming Interface)作为非结构化网格求解器的前处理和后处理,基于网格的FVM(Finite Volume Method)作为偏微分方程求解方法.燃烧模拟采用Arrinius-Eddy Dissipation模型.最后给出两个算例作为说明. 展开更多
关键词 非结构网格 有限体积法 动量插值 压力修正
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并行多重网格方法在CFD中的应用 预览 被引量:1
8
作者 明平剑 张文平 +1 位作者 朱明刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期 469-473,共5页
对于SIMPLE系列算法,共轭梯度法求解压力修正方程收敛慢,占用大量CPU时间,尤其对长宽比例较大的算例,其收敛速度大约比多重网格算法低一个量级。为了减少计算时间和提高整体计算性能,研究并开发了基于MPI的多重网格并行算法。将计... 对于SIMPLE系列算法,共轭梯度法求解压力修正方程收敛慢,占用大量CPU时间,尤其对长宽比例较大的算例,其收敛速度大约比多重网格算法低一个量级。为了减少计算时间和提高整体计算性能,研究并开发了基于MPI的多重网格并行算法。将计算网格文件转化为图形格式文件,利用图形分割工具METIS进行分割,根据分割结果建立子区文件,从而实现对任意非结构化混合网格的区域分解。给出了一个混合网格的二维叶栅分区结果,并对几个典型的二维和三维算例进行计算以此来验证算法的正确性。对不同网格类型和网格数目的划分进行了并行计算,计算结果显示此算法具有较高的并行效率和线性加速比。 展开更多
关键词 PC集群 计算流体力学 MPI 多重网格方法
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带壁面射流燃烧室燃烧数值模拟 预览 被引量:3
9
作者 明平剑 张文平 +1 位作者 朱明刚 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期 1205-1211,共7页
利用基于非结构化网格有限体积法对三维有壁面射流的燃烧室内两相流动和燃烧进行了数值研究.对气相流动在Euler坐标系下求解,而对液滴相则利用Lagrange方法进行追踪求解.计算区域采用四面体网格进行划分,气相流场用SIMPLEC计算方法... 利用基于非结构化网格有限体积法对三维有壁面射流的燃烧室内两相流动和燃烧进行了数值研究.对气相流动在Euler坐标系下求解,而对液滴相则利用Lagrange方法进行追踪求解.计算区域采用四面体网格进行划分,气相流场用SIMPLEC计算方法,对液滴相采用了欧拉隐式方法.考虑了液滴相与气相的完全双向耦合作用,分别采用了Spalding液滴蒸发模型和涡破碎(EBU)燃烧模型,数值计算结果与文献中实验数据吻合较好. 展开更多
关键词 气液两相燃烧 壁面射流 非结构化网格 有限体积法
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CGNS API和FVM在非结构混合网格计算中的应用 预览 被引量:8
10
作者 柳贡民 +2 位作者 明平剑 张文平 朱明刚 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期 277-281,共5页
用CGNS API(CFD General Notation System Application Programming Interface)作为非结构混合网格求解器的前处理和后处理,用FVM(Finite Volume Method)作为偏微分方程求解方法.在前处理过程中,用hash表法对内部网格面和边界网... 用CGNS API(CFD General Notation System Application Programming Interface)作为非结构混合网格求解器的前处理和后处理,用FVM(Finite Volume Method)作为偏微分方程求解方法.在前处理过程中,用hash表法对内部网格面和边界网格面进行编号,并计算出相应的几何信息,以满足FVM求解器的需要.从FVM求解器计算出来的各种场信息可以写入原来的CGNS文件,该文件可以被许多专业商业后处理软件(如Tecplot,Fluent,CFX等)读取和进行可视化;对于求解器,用基于网格中心的FVM及SIMPLEC(Semi Implicit Methodfor Pressure Linked Equation Consistent)方法求解压力速度耦合.最后给出两个说明算例. 展开更多
关键词 CGNS API 非结构网格 HASH表 SIMPLEC
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基于PC集群并行CFD算法实现 预览 被引量:5
11
作者 明平剑 姜任秋 +2 位作者 朱明刚 张文平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期 155-160,共6页
计算机与数值计算技术的迅猛发展催生了计算流体力学这门交叉学科.单机性能的提高使得计算流体力学得到迅速推广,成为一般工业过程基本设计分析工具.然而对于流动机理的细节研究以及工业应用大规模设计计算问题,PC机几乎无能为力.... 计算机与数值计算技术的迅猛发展催生了计算流体力学这门交叉学科.单机性能的提高使得计算流体力学得到迅速推广,成为一般工业过程基本设计分析工具.然而对于流动机理的细节研究以及工业应用大规模设计计算问题,PC机几乎无能为力.因此,尝试进行并行计算具有重要意义.提出了一套基于PC集群和消息传递界面的并行CFD算法,用高性能PC机组建计算网络来提供大型计算能力;搭建了一套双节点的集群系统,并设计了SPMD并行CFD计算程序,同时实现了计算域自动分解及子区的重新编号,结果重构和输出.对典型的后台阶流动进行计算以此来验证算法的正确性,计算结果表明:结果与顶级商业软件Fluent串行计算结果吻合较好.对不同长宽比和网格数目的后台阶流动进行了并行计算,计算结果显示该算法具有较高的并行效率. 展开更多
关键词 PC集群 计算流体力学 MPI 共轭梯度法 后台阶流动
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一种气动声源的数值研究 预览
12
作者 秦晓辉 张文平 +2 位作者 林奇燕 明平剑 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2007年第6期 84-87,共4页
将CFD技术研究引入对一种气动声源的流体数值模拟研究,利用Navier-Stokes方程和RNG湍流模型,并在转动部件与静止部件间用滑移网格技术建立交界面,进行数值模拟,再采用时域和频域分析方法对流场内压力脉动的强度和频率进行分析,并... 将CFD技术研究引入对一种气动声源的流体数值模拟研究,利用Navier-Stokes方程和RNG湍流模型,并在转动部件与静止部件间用滑移网格技术建立交界面,进行数值模拟,再采用时域和频域分析方法对流场内压力脉动的强度和频率进行分析,并将该结果与该气动声源的试验值进行对比,证明该数值计算的可靠性。 展开更多
关键词 声学 气动声源 数值模拟 滑移网格
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矿井水害事故特征及防治技术分析 预览
13
作者 《市场周刊·理论版》 2017年第39期0124-0124,共1页
现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也有了很大的体改,矿井事故水害防治技术也越来越完善。对煤矿容易造成事故的主要水害类型分为地表水水害、老空水水害、岩溶水水害。
关键词 矿井水害 事故特征 防治技术分析
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