导读:本文包含了非定常流论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:计算流体力学,全隐式方法,GMRES,并行
非定常流论文文献综述
陈龙,夏健,田书玲[1](2019)在《适用于非定常流模拟的分布式并行GMRES方法》一文中研究指出为提高计算流体力学方法的收敛性和对高性能并行计算机的适应性,发展了适用于非定常流模拟的GMRES并行全隐式方法,并开展了相应的收敛和并行特性研究。采用变子空间数GMRES方法,减小重启过程计算时间;通过分区并行和Hybrid LU-SGS预处理算子实现方法的分布式并行化;采用鲁棒的Negative-SA湍流模型获得更大CFL数,采取计算和存储雅可比矩阵、网格重排序方法提高计算效率。利用这套方法完成了平面流、NACA0012翼型扰流、翼身组合体扰流、F-16战斗机非定常气动弹性和旋翼前飞流场的数值模拟。结果表明其计算效率较LU-SGS方法提高20%~200%;适用于当代高性能计算机分布式并行结构,并行效率非常高,在240个计算核心上出现了加速比的超线性。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2019年05期)
李子如,李广辉,何朋朋,贺伟[2](2019)在《复合材料螺旋桨非定常流固耦合特性数值分析》一文中研究指出针对船用复合材料螺旋桨在非均匀流中的水弹性问题,采用雷诺平均纳维-斯托克斯方法(RANS)和有限元方法(FEM)分别求解螺旋桨流场和结构场,并结合滑移网格和动网格技术,建立了船用复合材料螺旋桨双向瞬态流固耦合计算方法.以DTMB4381桨为对象,采用ANSYS ACP构建复合材料桨有限元模型,计算了正交各向异性碳纤维复合材料(CFP)桨在均匀流场和非均匀流场中的水动力性能和结构响应.研究表明:CFP桨的流固耦合效应较小,在均匀流中具有与刚性桨基本相当的水动力性能;CFP桨在非均匀流中桨叶结构响应(位移、速度和加速度)在高伴流区域、叶梢和导边区域较大,变化也更为剧烈.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2019年09期)
万丽佳,朱李英,宋文武[3](2019)在《叶片数对高比转速离心泵固液两相非定常流的影响》一文中研究指出为了探索叶片数在固液两相流条件下对高比转速离心泵非定常特性的影响情况,利用ANSYS CFX软件,采用Mixture多相流模型,对4种不同叶片数离心泵的固液两相湍流进行了非定常数值模拟,分析了叶片数对固液两相流离心泵瞬时扬程、压力、压力脉动及径向力的影响。研究结果表明:①随着叶片数量的增多,固液两相流离心泵的瞬时扬程增大,波动频率变快,蜗壳内及隔舌处的压力值越来越大,波动频率变快,脉动幅值反而越来越小,叶轮上的径向力会减小,隔舌处的径向力会增大;②不同叶片数的固液两相流离心泵蜗壳内及隔舌处的压力脉动主频均出现在其叶频处;③叶片数为5时,是蜗壳的内压力值和压力脉动幅值增减速度快慢的分界点,也是叶轮上及隔舌处径向力大小增减速度快慢的分界点。(本文来源于《人民长江》期刊2019年08期)
付井强[4](2018)在《离心压缩机非定常流特征识别试验研究与应用》一文中研究指出离心压缩机具有结构紧凑、压比高和稳定工作范围宽广等优点,在航空航天、能源、化工及冶金等部门应用相当广泛。当离心压缩机内部流场处于非定常流动状态时,离心叶轮由于承受强烈的流体激振作用,很容易产生疲劳失效故障。因此,叶轮在非定常流动状态下的运行安全已成为亟待解决的问题。为了研究离心压缩机非定常流动状态下的叶片振动以及噪声等相关特征,本文针对某离心压缩机试验台内部流场非定常流动特性,主要从固有非定常流动和条件非定常流动两方面进行研究,分别在动静叶片干涉、旋转失速两种非定常流动状态下进行相关振动噪声信号测试并提取其信号特征,具体研究内容如下:(1)针对离心压缩机动静叶片干涉引起的不定常气流激振力和高振幅压力脉动,对动静干涉信号特征的识别进行了相关研究。首先,通过叶轮运行模态仿真计算、叶轮干涉图绘制确定了动静干涉的试验转速工况;接着,分别进行稳定工况和扫频过程的应变信号和压力脉动信号采集;最后,通过对比应变信号和压力脉动信号分析结果,验证了仿真转速工况下干涉特征频率的存在,也证实了应变信号更适用于识别干涉信号特征。(2)对离心压缩机试验台进行旋转失速状态下的压力脉动信号测试,基于其内部气流的压力脉动信号对失速特征频率进行检测,通过研究失速机理以及总结失速时信号特征,提出基于压力脉动信号监测的旋转失速识别预测方法,为后续压缩机旋转失速在线监测奠定了基础。(3)针对压缩机失速状态下压力脉动信号频谱中低频失速特征频率不太明显的情况,研究了微弱失速信号的相关增强方法,包括包络解调以及随机共振等相关算法。最终,利用微弱失速信号的压力脉动数据验证了所提出增强方法的可行性。(4)根据提出的基于压力脉动信号监测的旋转失速识别预测方法,利用LabVIEW软件在包络解调和随机共振算法基础上进行失速监测系统搭建,并对其进行相关验证,最终将其应用于实际工况下压缩机状态监测与维护中,实现了失速预警的目的。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-01)
陈智洋,吴艳辉,杨国伟,安光耀,王博[5](2017)在《亚音轴流压气机转子转速对叶尖区非定常流的影响》一文中研究指出为了探究不同转速对某亚音轴流压气机叶尖泄漏流非定常性的影响,采用动态压力测量技术获得不同转速机匣壁处压力信号。试验测量表明,在近失速工况压力信号的频谱出现表征旋转不稳定性的特征频率驼峰。其驼峰峰值处频率随转速的提高相对减小。在此基础,分别进行不同转速的多通道数值模拟。数值模拟中,叶尖区的静压监测信号频谱与试验具有一致性,转子叶尖存在逆转子传播的周向行波。该周向行波对应了试验中的旋转不稳定现象。进一步的数值模拟流场分析表明,该周向行波在53%设计转速时是源于叶顶泄漏流自我维持的非定常性。在71%设计转速时,在某些时刻泄漏涡发生破碎并参与到周向行波的形成过程。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2017年05期)
罗丽,黄霄霖洁[6](2016)在《长短叶片混流式水轮机叁维非定常流数值模拟》一文中研究指出为探究长短叶片混流式水轮机在不同导叶开度下运行时内部水流流动的特点,基于流场数值模拟的计算方法对长短叶片混流式水轮机进行了全流道叁维非定常湍流计算。结果表明,在不同开度下,转轮与导叶交界面处压力脉动主频皆为转轮转频与叶片数的乘积,且在小流量工况下主频振幅最大。当水轮机在小流量工况下运行时,尾水管涡带呈螺旋形,且绕转轮转轴顺时针旋转,与转轮旋转方向相同;当水轮机在额定工况下运行时,尾水管无涡带产生;当水轮机在大流量工况下运行时,尾水管涡带呈细长的圆锥形。(本文来源于《人民黄河》期刊2016年09期)
郭中云[7](2016)在《基于非定常流对深海立管附加质量与流体阻尼的影响研究》一文中研究指出立管涡激振动的预报模型中有大量的系数需要通过实验或经验来获得,附加质量系数和流体阻尼系数是其中的重要参数。在计算涡激振动中,这些参数将对最终预报结果产生非常重要的影响,而学者之前对于立管模型的附加质量系数和流体阻尼系数的设定研究不够系统和深入。本文将通过理论推导和数值模拟研究来获得影响立管类模型流体阻尼和附加质量系数的参数,以此能更加准确地进行涡激振动模型预报。本论文将从以下几方面进行展开:首先,分析附加质量与流体阻尼的概念及产生原因,并调研国内外相关研究文献,从中总结出影响附加质量系数与流体阻尼系数的参数模型。引出系统结构阻尼概念,并提出涡激振动中的立管模型同时受到结构阻尼和流体阻尼的双重作用,并归纳求解结构阻尼方法。然后,建立立管涡激振动模型。通过ANSYS和CFX平台搭建流固耦合数值模拟模型,验证模型的可靠性。单自由度下验证升力曲线、拖曳力曲线的振动频率关系、以及斯托雷哈数(St)的数值;双自由度下验证不同约化速度下顺流向和横流向的振动位移关系以确定振动模型的可靠性。在确定模型可行情况下,设计24种不同约化速度(Ur)工况、13种不同质量比(M*)工况和12中不同雷诺数(Re)工况,以推导叁种参数与附加质量系数之间的关系式。其次,在同样数值模拟模型下,通过设置流体域介质为空气(空气粘度系数小,计算结构阻尼时可忽略不计)并结合自由衰减法得到系统结构阻尼;而将流体域介质设置为水后,通过改变流体粘度系数得到不同雷诺数下的流体阻尼。最后,研究变化的附加质量系数与流体阻尼值对涡激振动的影响,包括对频率比f*、斯特罗哈数St、和立管真实振动频率。结果表明,变化的附加质量系数会使立管振动频率f*和斯特罗哈数St小于理论值;受雷诺数影响下的流体阻尼会小于文献[39]的结论值。(本文来源于《中国石油大学(北京)》期刊2016-05-01)
葛昌杰[8](2016)在《一种基于误差投影和误差尾迹的非定常流网格自适应方法》一文中研究指出本文构建了一种基于误差投影和误差尾迹概念的非定常流动数值模拟的网格自适应方法。针对每个网格自适应周期,将自适应指标投影到当前位置前方的给定范围内,以确保特征流动现象在加密区内演变。根据误差尾迹决定当前网格自适应周期的结束以及下一周期的开始(即自适应网格的重新生成)。因此,自适应周期内的时间推进步数是变化的。每一自适应周期内,特征现象经过区域的网格被加密,而离开区域的网格被稀疏。自适应指标根据流场中的涡量或压强梯度等物理量定义。这种网格自适应策略使得网格与数值解之间没有时间差,且自适应频率可控,降低了新旧网格之间数值解传递所引起的误差。为保证守恒性,采用了一种非结构网格上的守恒的线性插值进行新旧网格之间数值解的传递。与以前的方法相比,本文所发展的非定常流网格自适应方法,无需进行预估计算,仅需求解一次流动方程,提高了网格自适应模拟的效率。流动方程由当地DFD(Domain-Free-Discretization)方法求解,该方法可以在固定的网格上模拟运动边界绕流问题。为了验证这种网格自适应方法,模拟了自由流中的涡运动,单、双圆柱非定常绕流以及振荡NACA0012翼型跨声速绕流。数值模拟试验的结果表明本文方法能够提高数值模拟的精度和效率。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2016-03-01)
葛昌杰,周春华[9](2015)在《基于指标投影的低速非定常流模拟的网格自适应方法》一文中研究指出过去的20年里,网格自适应方法已经被广泛地研究,它不仅提高了控制方程的精确解,而且降低了计算成本。对于时间相关问题,其物理现象可能在整个计算域内任意地发展,网格自适应更重要。没有网格自适应,需要一个足够均匀细网格以保证数值解的精度。这样会导致计算成本剧增,尤其对于叁维问题。对于非定常流,不断演化的流动结构必须被捕获。为了获得满足计算要求的网格,通常采用较高的网格处理频率。这种情况下,新旧网格之间频繁的数据插值传递会引(本文来源于《江苏航空》期刊2015年04期)
詹磊[10](2015)在《非定常流时空LU-SGS隐式时间谱方法研究》一文中研究指出非定常流动问题大量存在于理论研究和工程实践中,发展非定常流动的高效计算方法具有重要的意义和广泛的需求。受限于时间离散精度较低的二阶向后差分法和伪时间步长较小的显式伪时间推进格式,传统的双时间推进格式的计算效率较低。论文采用时间谱方法进行时间离散,同时使用隐式伪时间推进格式求解经过离散的时空耦合方程组。在此基础上,论文发展了一套能够模拟周期性和一般非周期性流动问题的高效非定常计算方法,主要工作和创新点包括:(1)提出了可以用于高效求解一般非周期性非定常流动问题的切比雪夫时间谱方法。已有的傅里叶时间谱方法只能用于求解周期性非定常流动问题。本文在使用切比雪夫多项式表达流动变量的基础上发展了能够用于一般非周期性非定常流动快速求解的切比雪夫时间谱方法。模型方程的计算结果证明,切比雪夫时间谱方法的时间离散精度高于二阶精度向后差分法。要得到具有相同时间精度的解,切比雪夫时间谱方法只需要使用较少的真实时刻参与计算,因此提高了计算效率。非定常流动的计算结果显示在给定精确初始流场的前提下,切比雪夫时间谱方法可以用于快速求解一般非周期性非定常流动问题。(2)提出了快速求解经过傅里叶或切比雪夫时间谱方法离散的流动控制方程的时空LU-SGS隐式伪时间推进格式。该方法在进行对称Gauss-Seidel扫描的过程中将时域视为空间的一个维度。由于实现了很强的隐式时间耦合作用和避免了矩阵求逆运算,该隐式格式具备收敛快,单步迭代消耗CPU时间少和内存占用量小等显着优点。算例计算结果显示,使用时空LU-SGS隐式格式代替显式Runge-Kutta格式可以显着减少达到相同收敛标准需要消耗的CPU时间。在求解高频周期性流动问题和小时间区间非周期性流动问题时,本文提出了增强时空LU-SGS隐式格式稳定性的修正方法。算例计算结果证实了这些修正方法的有效性。(3)提出了一种可以扩展频率搜索初值取值范围的组合频率搜索方法。本文提出在使用基于梯度的频率搜索方法之前,根据流动变量或者其积分量(比如升力系数)傅里叶分析的结果更新流动的频率。计算显示这种组合频率搜索方法可以配合傅里叶时间谱方法,从远离准确值的初值开始搜索频率并较快地找到周期性流动问题的准确频率,比如静止圆柱的涡脱落频率。(4)首次在分析物面压力系数平均误差的基础上,系统地评估了傅里叶时间谱方法在求解跨音速和低亚音速流动问题时的计算效率;并主要分析了激波的存在对于傅里叶时间谱方法精度以及计算效率的影响。误差分析的结果表明,对于没有激波出现的低亚音速光滑流动问题,傅里叶时间谱方法的计算效率明显高于二阶向后差分法。对于有激波出现的不光滑跨音速流动问题,若要体现在分辨激波运动现象方面的效率优势,傅里叶时间谱方法必须包含足够多的傅里叶谐波分量。(5)发现并研究了使用傅里叶时间谱方法求解对称周期性流动问题时,在一个周期内使用奇数个时间间隔产生的非对称解。分析表明该现象不是傅里叶时间谱方法独有的。解的对称性是由一个周期内独立计算时刻的分布方式决定的。论文提出了为确保解的对称性,独立计算时刻的分布需要满足的条件。论文还分析了时间分辨率和激波的存在对解的不对称性的影响。(本文来源于《西北工业大学》期刊2015-11-01)
非定常流论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
针对船用复合材料螺旋桨在非均匀流中的水弹性问题,采用雷诺平均纳维-斯托克斯方法(RANS)和有限元方法(FEM)分别求解螺旋桨流场和结构场,并结合滑移网格和动网格技术,建立了船用复合材料螺旋桨双向瞬态流固耦合计算方法.以DTMB4381桨为对象,采用ANSYS ACP构建复合材料桨有限元模型,计算了正交各向异性碳纤维复合材料(CFP)桨在均匀流场和非均匀流场中的水动力性能和结构响应.研究表明:CFP桨的流固耦合效应较小,在均匀流中具有与刚性桨基本相当的水动力性能;CFP桨在非均匀流中桨叶结构响应(位移、速度和加速度)在高伴流区域、叶梢和导边区域较大,变化也更为剧烈.
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非定常流论文参考文献
[1].陈龙,夏健,田书玲.适用于非定常流模拟的分布式并行GMRES方法[J].空气动力学学报.2019
[2].李子如,李广辉,何朋朋,贺伟.复合材料螺旋桨非定常流固耦合特性数值分析[J].华中科技大学学报(自然科学版).2019
[3].万丽佳,朱李英,宋文武.叶片数对高比转速离心泵固液两相非定常流的影响[J].人民长江.2019
[4].付井强.离心压缩机非定常流特征识别试验研究与应用[D].大连理工大学.2018
[5].陈智洋,吴艳辉,杨国伟,安光耀,王博.亚音轴流压气机转子转速对叶尖区非定常流的影响[J].工程热物理学报.2017
[6].罗丽,黄霄霖洁.长短叶片混流式水轮机叁维非定常流数值模拟[J].人民黄河.2016
[7].郭中云.基于非定常流对深海立管附加质量与流体阻尼的影响研究[D].中国石油大学(北京).2016
[8].葛昌杰.一种基于误差投影和误差尾迹的非定常流网格自适应方法[D].南京航空航天大学.2016
[9].葛昌杰,周春华.基于指标投影的低速非定常流模拟的网格自适应方法[J].江苏航空.2015
[10].詹磊.非定常流时空LU-SGS隐式时间谱方法研究[D].西北工业大学.2015