导读:本文包含了非定常流动计算论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:数值模拟,非定常流动粘性流场计算,DARPA2
非定常流动计算论文文献综述
于向阳,姚凌虹,孟庆昌,刘巨斌,张志宏[1]（2019）在《DARPA2潜艇模型非定常流动粘性流场和水动力计算》一文中研究指出采用基于非结构化网格的有限体积法数值求解非定常的DARPA2潜艇模型粘性流场和水动力,应用动网格技术处理含有动态边界问题的非稳态运动状态,通过调整边界条件和部分松弛因子,使初始流场变量达到收敛精度,并采用编译的UDF对模型运动进行定义。为了得到较好的非定常结果,需要对初始流场进行讨论。用model-1对实验数据的拟合效果较好,数值计算结果稳定。要取得与实验一致的模拟效果,由实验中的不确定因素产生的误差是需要加以考虑的进行非定常数值模拟。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2019年07期）
周迪[2]（2018）在《叶轮机械非定常流动及气动弹性计算》一文中研究指出气动弹性问题是影响叶轮机械特别是航空发动机性能和安全的一个重要因素。作为一个交叉学科,叶轮机械气动弹性力学涉及与叶片变形和振动相关联的定常/非定常流动特性、颤振机理以及各种气弹现象的数学模型等的研究。本文基于计算流体力学(CFD)技术自主建立了一个适用于叶轮机械定常/非定常流动、静气动弹性和颤振问题的综合计算分析平台,并针对多种气动弹性问题进行了数值模拟研究。主要研究内容和学术贡献如下:由于叶轮机械气动弹性与内流空气动力特性密切相关,真实模拟其内部流场是研究的重点之一。基于数值求解旋转坐标系下的雷诺平均N–S(RANS)方程,首先构造了适合于旋转机械流动的CFD模拟方法。特别的,针对叶片振动引起的非定常流动问题,采用动网格方法进行模拟,通过一种高效的RBF–TFI方法实现网格动态变形;针对动静叶排干扰引起的非定常流动问题,采用一种叶片约化模拟方法,通过一种基于通量形式的交界面参数传递方法实现转静子通道之间流场信息的交换。数值算例验证了本文的CFD方法具有较高的计算精度和效率,从而为后续气动弹性研究奠定基础。静气动弹性计算既是叶轮机械叶片设计优化过程中的重要环节,同时也是颤振分析的前提。基于定常流动CFD求解技术和流固双向耦合思想,发展了一种高效的静气弹计算方法。对于已知冷态(加工)外形要求热态(工作)外形的静气弹正问题,将叶片总变形分解为离心力和气动力引起的变形之和,分别通过非线性有限元分析和模态法求解。对于已知热态外形要求冷态外形的静气弹反问题,在求解正问题方法的基础上采用了一种高效的预估校正迭代法,从而能够高效准确地预测出未知冷态外形。应用所发展的方法计算分析了转子叶片冷热态外形之间的差异以及变形对气动性能的影响。基于非定常流动CFD求解技术和能量法对振荡叶片流场以及叶片颤振特性进行预测分析,重点研究了叶轮机械中特有的叶间相位角因素。鉴于简单多通道模拟法和传统相位延迟类方法存在的不同缺点,本文在原始形修正法基础上提出了一种新型双通道形修正法,其利用傅里叶级数对周向边界的流场变量进行修正而相应的傅里叶系数则由两个通道交界面附近内部单元中的变量值进行计算更新。理论上和数值计算均证明,采用该方法既能统一有效的计算任意叶间相位角下的非定常流动和预测气弹稳定性,同时相比于原始方法显着提高了计算收敛性和鲁棒性。结合数值计算结果还定量研究了典型振荡叶栅/叶片的颤振特性并从能量角度分析了潜在的颤振机理。为了更真实地模拟叶片受扰动情况下的振动响应,发展了一种基于CFD/CSD耦合的颤振计算时域法。非定常气动力计算基于前述的CFD方法,结构运动方程求解基于模态法,采用一种杂交预估校正方法确保每一物理时间步流场和结构场的高效精确推进。对Rotor67转子叶片的计算结果表明该叶片无任何形式颤振发作的危险。对某风扇转子叶片的计算结果验证了其在部分转速下会发生亚/跨声速失速颤振并给出了相应的颤振边界,此外还从物理上和数值上对失速颤振机理进行了简要分析。进一步还将CFD/CSD耦合时域法拓展至工程实际中的复杂颤振问题,通过针对性地构造计算方案或者利用简化模型等分别数值研究了非零叶间相位角下的颤振问题、带阻尼凸肩叶片颤振问题以及多排叶片颤振问题。鉴于定常/非定常气动力在气动弹性研究中的重要地位,为了提高流场模拟能力,本文还基于一种前沿性的气体动理学格式(GKS)发展了适用于典型叶轮机械流动的数值方法。研究内容主要包括叁方面:针对旋转流动构造一种旋转坐标系下的GKS,其核心思想是通过添加粒子加速度项来考虑非惯性系引起的额外源项效应;针对叶栅振荡非定常流动构造一种动网格系统下的GKS,主要方法是通过改变粒子迁移速度来考虑网格运动;针对原始显式GKS计算效率较低的缺点,结合Jacobian–Free Newton–Krylov(JFNK)方法首次提出一种高效隐式JFNK–GKS,从而使GKS应用于叶轮机械复杂工程问题成为可能。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-10-01）
王子维,范召林,江雄,郝颜[3]（2016）在《多级压气机非定常流动的谐波平衡法计算》一文中研究指出为了在保证计算精度的同时,进一步提高压气机流动非定常模拟的计算效率,在课题组自行开发的结构化有限体积解算器上实现了计算单扰动流动的谐波平衡法。通过耦合优化算法,实现了计算多扰动流动的谐波平衡法。以1-1/2级回转面叶栅为研究对象,采用谐波平衡法和相滞后法对其多扰动非定常流场进行了数值模拟。计算表明,随着谐波阶数的增加,谐波平衡法的计算结果逐渐接近于相滞后法的计算结果;在谐波阶数达到5阶以后,谐波平衡法的计算结果不再随谐波阶数的增加而变化,且与相滞后法的计算结果匹配。算例表明,谐波平衡法相比相滞后法具有更多的选择空间和相当的计算精度。(本文来源于《2016海峡两岸流体力学研讨会论文摘要集》期刊2016-09-04）
王川,施卫东,李伟,张德胜,蒋小平[4]（2016）在《自吸喷灌泵自吸过程的非定常流动数值计算与验证》一文中研究指出为了建立一种适合自吸喷灌泵在自吸过程中的气液两相流数值模拟方法,采用ANSYS CFX软件,进行仿真自吸喷灌泵自吸过程的数值计算,研究自吸过程中气液混合、气液分离及气液逸出现象,分析自吸过程中泵内部的速度、压力及含气率的变化规律,了解自吸过程的气液两相流特点。自吸泵的整个自吸过程分为3个阶段:自吸初期由叶轮旋转作用排水产生的吸气阶段(t≤0.5 s)、自吸中期由气水混合及气水分离作用产生排气功能的吸气阶段(0.5 s<t≤4 s)、自吸末期由进口段的水进入泵体内部产生排气功能的吸气阶段(t>4 s)。自吸成功的关键就是叶轮的旋转迫使叶轮进口处少量的水混合着一部分气体沿着叶轮叶片压力面流动至叶轮出口处并进入正反导叶,然后沿着反导叶叶片压力面流出,表明在自吸过程中气水混合物总是沿着较高的压力面流动。通过采用摄影技术得到多级自吸喷灌泵在自吸初期及中期时泵出口段水柱高度的变化规律,发现试验结果与数值计算结果非常相近,不仅两者的变化规律基本相同,而且其结果相差不超过6%。(本文来源于《农业工程学报》期刊2016年16期）
赵运翔,郭良斌[5]（2015）在《暂冲气源的容器压力变化与管道非定常流动计算》一文中研究指出研究了气体轴承实验台暂冲气源容器的压力变化和管道内非定常流动的特性。利用特征线法对一阶偏微分方程进行求解。将管路末端阀门简化为固定节流口,分析了不同大小节流口对管道流动的影响。采用FORTRAN语言编写计算程序,结果表明:管道内气体流场达到稳定状态需要0.08s,暂冲气源在工作过程中容器的压强会减小,由10bar减小到5bar需要5.3s,此时间长度满足了测试所需的时间要求。节流口Φ值越大,气体流速越大,管道内气体流场达到稳定所需时间越短。特征线法能满足计算精度和速度的要求,为实验台管道系统的研究提供了一种可能的方法。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2015年11期）
王建东,刘影,吴钦[6]（2014）在《绕弹性水翼非定常流动的动力响应计算研究》一文中研究指出选取NACA66水翼作为对象来研究绕弹性水翼非定常流动的水弹性响应特性,采用混合耦合算法针对Re=75 000的不稳定的片状/云状空化(σ=1.4)流动进行了数值计算,并与实验结果进行了对比.数值计算结果与实验结果基本吻合,较好地模拟了非定常空化初生、发展、断裂和脱落的周期性过程.结果显示,在片/云状空化下,弹性水翼的空化脱落频率与相应的实验结果基本一致;扭转振动使空化不稳定程度加剧,形成了波动的不稳定泡状形态.(本文来源于《车辆与动力技术》期刊2014年04期）
黄思,郭京,张建可,杨富翔[7]（2014）在《运用叁维动网格技术模拟计算旋喷泵的非定常流动》一文中研究指出运用叁维动网格技术,对旋喷泵非定常流场进行数值模拟。使用Fluent流动软件的Profile文件定义旋转计算域边界面的转向和转速,将所有计算域设在同一个参考系中。采用弹簧光滑法、动态分层法及局部网格重构法等3种方式实现计算域网格变形。非定常计算得到了旋喷泵的流速、压力、出口流量及转子径向力等随时间的变化结果。计算显示:在经历了一段转子启动时间后,旋喷泵出口流量趋于平稳并随时间作规则的周期脉动,脉动频率与转子的叶片数相对应;转子所受的径向力方向是由轴心指向集流管的背流一侧。旋喷泵转子所受径向力的脉动幅度较大,转子腔内液流与集流管的动静干扰现象不容忽视。本研究表明采用动网格技术可实现旋喷泵的叁维非定常流场数值模拟并具有广阔的应用前景。(本文来源于《中国农村水利水电》期刊2014年04期）
黄思,杨富翔,郭京,区国惟[8]（2013）在《运用叁维动网格技术模拟计算离心泵非定常流动》一文中研究指出运用叁维动网格技术,对离心泵非定常流场进行数值模拟。使用Fluent流动软件的Profile文件定义叶轮计算域边界面的转向和转速,将所有计算域设在同一个惯性系中。采用弹簧光滑法、动态分层法及局部网格重构法3种方式实现计算域网格变形。在同样的计算模型、计算网格、初始条件、边界条件及软件设置条件下,将动网格与传统的滑移网格计算结果进行了对比。计算结果显示:在经历约5个叶轮旋转周期后,两种计算网格数值结果趋于一致,但动网格的迭代速度几乎是滑移网格迭代速度的3倍。原因是动网格计算仅在一个惯性系中进行,新旧网格节点的拓扑关系保证了良好的计算精度和时间上的连惯性;而滑移网格计算因多参考系之间的数据对接影响了时间上的连贯性、降低了迭代速度。研究表明采用动网格技术可实现水泵的叁维非定常流场数值模拟,具有较强的通用性和广阔的应用前景。(本文来源于《科技导报》期刊2013年24期）
李楠[9]（2013）在《粘弹性流体在偏心环空中非定常流动的流量数值计算》一文中研究指出利用有限体积法(FVM)对双极坐标系下变系数二阶流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的控制方程进行了离散,其中时间积分方案采用全隐式,再利用交替方向隐式方法(ADIP)对离散方程组进行了数值求解;通过对视为变系数二阶流体的不同质量分数的聚丙烯酰胺(HPAM)水溶液在内管做轴向往复运动的偏心环空中的非定常流动实验,在相同条件下,在利用该方法数值求解上述控制方程后得到速度场的基础上,结合流量公式,将数值计算得到的流量与实测流量进行了比较,并将比较的吻合程度与其它方法得到的吻合程度进行了对比。结果表明:本文所给数值计算方法是正确的;利用本文方法数值计算得到的流量与实测流量的吻合程度比另外两种方法更好,且数值计算步骤较为简便、计算速度较快。(本文来源于《内蒙古石油化工》期刊2013年15期）
曾玲[10]（2013）在《螺旋离心泵内气固液叁相非定常流动的数值计算与分析》一文中研究指出螺旋离心泵是一种具有特殊结构的多相流泵,最初是为了港口输送鱼而开发,目前,在电力、冶金、石化、制药、食品加工、煤炭、造纸及河道疏浚、节能与环保、污水处理等领域广泛应用,其独特结构造就的优越性在应用过程中日益突现。这种泵具有螺旋泵和离心泵两者优点,当前已经成为重要的新型杂质泵。但目前对其还没有完善和成熟的设计方法,研究还不充分。为了直观准确的了解流体机械内部流场、对螺旋离心泵的内部流动进行更精确的描述,本课题进行了气固液叁相非定常流动的数值模拟,以便为螺旋离心泵的设计及今后的叁相流实验研究提供参考。本课题对150×100LN-32型螺旋离心泵建立模型,采用Mixture多相流模型、PISO算法及滑移网格技术进行叁相非定常模拟,获得了不同流量、气相浓度、固相浓度下外特性曲线和内部流场压力分布和速度矢量分布图。主要结论如下：1.在一个周期内泵瞬时效率和瞬时扬程的曲线形状近似于正弦函数的曲线,并且两条曲线变化趋势几乎相同,叶轮旋转一周所承受的径向力近似呈椭圆分布。2.随着流量的增大,蜗壳出口面的压力值降低；瞬时扬程最大值区域越来越宽,最大值越来越小；最大半径处转过隔舌不久,各工况下的扭矩值均达到一个周期的最大值,且流量越大扭矩值越大；蜗壳中截面压力和叶轮内部流线随着时刻和流量的不同发生相应变化。3.在不同气相浓度下,工作面、背面的速度分布几乎不变：随着气体含量上升,泵瞬时扬程和瞬时效率在下降；径向力和扭矩在减小,而径向力的方向基本无变化。4.随着固体含量上升,泵瞬时扬程、瞬时效率和径向力的变化情况与气相的变化趋势类似,但在相同体积分数的增加的情况下,固相使扬程和效率下降更快、值更小；叶轮工作面和背面上的最大压力值都在增大,最小压力值都在减小；气相分布呈高浓度区含量越高低浓度区含量越低趋势。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2013-06-09）
非定常流动计算论文开题报告
（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：
气动弹性问题是影响叶轮机械特别是航空发动机性能和安全的一个重要因素。作为一个交叉学科,叶轮机械气动弹性力学涉及与叶片变形和振动相关联的定常/非定常流动特性、颤振机理以及各种气弹现象的数学模型等的研究。本文基于计算流体力学(CFD)技术自主建立了一个适用于叶轮机械定常/非定常流动、静气动弹性和颤振问题的综合计算分析平台,并针对多种气动弹性问题进行了数值模拟研究。主要研究内容和学术贡献如下:由于叶轮机械气动弹性与内流空气动力特性密切相关,真实模拟其内部流场是研究的重点之一。基于数值求解旋转坐标系下的雷诺平均N–S(RANS)方程,首先构造了适合于旋转机械流动的CFD模拟方法。特别的,针对叶片振动引起的非定常流动问题,采用动网格方法进行模拟,通过一种高效的RBF–TFI方法实现网格动态变形;针对动静叶排干扰引起的非定常流动问题,采用一种叶片约化模拟方法,通过一种基于通量形式的交界面参数传递方法实现转静子通道之间流场信息的交换。数值算例验证了本文的CFD方法具有较高的计算精度和效率,从而为后续气动弹性研究奠定基础。静气动弹性计算既是叶轮机械叶片设计优化过程中的重要环节,同时也是颤振分析的前提。基于定常流动CFD求解技术和流固双向耦合思想,发展了一种高效的静气弹计算方法。对于已知冷态(加工)外形要求热态(工作)外形的静气弹正问题,将叶片总变形分解为离心力和气动力引起的变形之和,分别通过非线性有限元分析和模态法求解。对于已知热态外形要求冷态外形的静气弹反问题,在求解正问题方法的基础上采用了一种高效的预估校正迭代法,从而能够高效准确地预测出未知冷态外形。应用所发展的方法计算分析了转子叶片冷热态外形之间的差异以及变形对气动性能的影响。基于非定常流动CFD求解技术和能量法对振荡叶片流场以及叶片颤振特性进行预测分析,重点研究了叶轮机械中特有的叶间相位角因素。鉴于简单多通道模拟法和传统相位延迟类方法存在的不同缺点,本文在原始形修正法基础上提出了一种新型双通道形修正法,其利用傅里叶级数对周向边界的流场变量进行修正而相应的傅里叶系数则由两个通道交界面附近内部单元中的变量值进行计算更新。理论上和数值计算均证明,采用该方法既能统一有效的计算任意叶间相位角下的非定常流动和预测气弹稳定性,同时相比于原始方法显着提高了计算收敛性和鲁棒性。结合数值计算结果还定量研究了典型振荡叶栅/叶片的颤振特性并从能量角度分析了潜在的颤振机理。为了更真实地模拟叶片受扰动情况下的振动响应,发展了一种基于CFD/CSD耦合的颤振计算时域法。非定常气动力计算基于前述的CFD方法,结构运动方程求解基于模态法,采用一种杂交预估校正方法确保每一物理时间步流场和结构场的高效精确推进。对Rotor67转子叶片的计算结果表明该叶片无任何形式颤振发作的危险。对某风扇转子叶片的计算结果验证了其在部分转速下会发生亚/跨声速失速颤振并给出了相应的颤振边界,此外还从物理上和数值上对失速颤振机理进行了简要分析。进一步还将CFD/CSD耦合时域法拓展至工程实际中的复杂颤振问题,通过针对性地构造计算方案或者利用简化模型等分别数值研究了非零叶间相位角下的颤振问题、带阻尼凸肩叶片颤振问题以及多排叶片颤振问题。鉴于定常/非定常气动力在气动弹性研究中的重要地位,为了提高流场模拟能力,本文还基于一种前沿性的气体动理学格式(GKS)发展了适用于典型叶轮机械流动的数值方法。研究内容主要包括叁方面:针对旋转流动构造一种旋转坐标系下的GKS,其核心思想是通过添加粒子加速度项来考虑非惯性系引起的额外源项效应;针对叶栅振荡非定常流动构造一种动网格系统下的GKS,主要方法是通过改变粒子迁移速度来考虑网格运动;针对原始显式GKS计算效率较低的缺点,结合Jacobian–Free Newton–Krylov(JFNK)方法首次提出一种高效隐式JFNK–GKS,从而使GKS应用于叶轮机械复杂工程问题成为可能。
（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。
非定常流动计算论文参考文献
[1].于向阳,姚凌虹,孟庆昌,刘巨斌,张志宏.DARPA2潜艇模型非定常流动粘性流场和水动力计算[J].舰船科学技术.2019
[2].周迪.叶轮机械非定常流动及气动弹性计算[D].南京航空航天大学.2018
[3].王子维,范召林,江雄,郝颜.多级压气机非定常流动的谐波平衡法计算[C].2016海峡两岸流体力学研讨会论文摘要集.2016
[4].王川,施卫东,李伟,张德胜,蒋小平.自吸喷灌泵自吸过程的非定常流动数值计算与验证[J].农业工程学报.2016
[5].赵运翔,郭良斌.暂冲气源的容器压力变化与管道非定常流动计算[J].机械设计与制造.2015
[6].王建东,刘影,吴钦.绕弹性水翼非定常流动的动力响应计算研究[J].车辆与动力技术.2014
[7].黄思,郭京,张建可,杨富翔.运用叁维动网格技术模拟计算旋喷泵的非定常流动[J].中国农村水利水电.2014
[8].黄思,杨富翔,郭京,区国惟.运用叁维动网格技术模拟计算离心泵非定常流动[J].科技导报.2013
[9].李楠.粘弹性流体在偏心环空中非定常流动的流量数值计算[J].内蒙古石油化工.2013
[10].曾玲.螺旋离心泵内气固液叁相非定常流动的数值计算与分析[D].兰州理工大学.2013
标签：数值模拟; 非定常流动粘性流场计算; DARPA2;