温度对液氢绕水翼非定常空泡流影响的数值研究

该文基于均质多相流理论,采用RNG k-模型和修正系数Zwart空化模型对液氢绕NACA0015水翼非定常空化流动进行数值模拟。模拟了非定常空泡云的生长、断裂、涡状空化团脱落和破裂的周期性过程,模拟中考虑了热力学效应,并分析了温度对空泡流场特性的影响。研究结果表明:在相同空化数和来流速度下,空泡周期随温度增高而变长,升、阻力系数的波动周期随温度增高而增加,但其时均值的随温度增高而减小。     

基于赋权粗糙隶属度的文本情感分类方法

提出了基于赋权粗糙隶属度的文本情感分类方法.该方法将特征倾向强度引入到文本的向量空间表示法中,建立了基于二元组属性(特征,特征倾向强度)的文本表示模型.提出了基于情感倾向强度序的属性离散化方法,将特征选择寓于离散化过程,达到数据降维的目的.利用特征倾向强度,定义了赋权粗糙隶属度,用于新文本的情感分类.在真实汽车评论语料上,与支持向量机分类模型进行比较实验表明,基于赋权粗糙隶属度的文本情感分类方法在对数据进行一定程度的压缩后仍表现出较好的分类性能.     

飞翼式碟形水下滑翔机流动与运动特性分析

为提高碟形水下滑翔机的水动力性能和滑翔经济性,提出一种新型飞翼式碟形自主水下滑翔机,采用计算流体力学中SST(shear stress transmission)湍流模型对其流体动力特性进行分析,得到其在0°~21°小攻角范围内升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数以及升阻比的变化规律.并与模型实验结果进行对比,得出数值模拟结果与实验结果具有良好的一致性,验证了数值计算方法的有效性,且与传统水下滑翔机相比,飞翼式碟形自主水下滑翔机具有更优的综合水动力性能和滑翔经济性能.对于其运动特性,则基于多体动力学理论建立了该型水下滑翔机的动力学与运动学模型,并考虑了其内部纵向、横向调位滑块移动速度以及浮力驱动系统压载质量变化速度等调节变化的影响,代入数值仿真所得水动力系数,对该型水下滑翔机锯齿滑翔和螺旋滑翔等两种典型水下滑翔运动进行运动仿真.结果表明,该型水下滑翔机具有一定的运动稳定性,从理论上验证了其水下滑翔的可能.     

高速旋转小球入水空泡特性数值模拟

为了深入研究旋转体入水空泡特性,采用VOF均值多相流模型、k-ω湍流模型以及动网格技术,开展了低弗劳德数条件下高速旋转小球入水过程空泡特性的数值模拟研究.分析已公开发表的关于运动体入水数值仿真的相关论文,总结了入水数值模拟的最优参数选择,建立了适用于高速旋转小球入水数值模拟方法.开展不同入水速度和比重的小球入水过程的数值模拟,对比分析了入水空泡的形成、发展、闭合和溃灭的演化过程.数值计算结果表明:高速旋转小球在入水深度0.25d范围内出现逆升力偏移现象,逆升力偏移距离随小球速度和比重的增加而减小;逆升力的大小与入水速度成反比,而与比重无关.相同比重的小球,不同入水速度的轨迹相似;速度相同的小球,比重越大的轨迹曲率较小.高速旋转小球入水空泡依次发生纵向闭合和横向闭合的二次闭合的现象,且入水速度越大,纵向闭合越明显.空泡闭合深度、空泡最大直径以及尾空泡直径均随着速度和比重的增加而增大,且速度变化产生的影响更加明显.     

模型不确定时滞欠驱动AUV的模糊变结构控制

为了实现具有时变水动力系数、未建模动态和时滞等不确定性的欠驱动自主水下航行器的鲁棒控制,以变结构控制的切换函数及其变化率为模糊控制器的输入,以变结构控制律的变化率为模糊控制器的输出设计了一个模糊变结构控制器;为了得到更好的性能,引入了压缩扩张隶属度函数,设计一定的模糊规则自适应地调整模糊控制器中的比例因子和量化因子;将该控制器和模糊变结构控制器,准滑模控制器进行了仿真对比,证明本文设计的控制器有更好的性能;最后基于该控制器对具有水动力系数不确定性,未建模动态和控制输入时滞的AUV运动模型进行了数值仿真,结果表明该控制器有很强的鲁棒性,而且控制成本很小,只在某些情况有极弱的抖振.     

超空泡航行体的自适应变结构控制设计

针对航行体在实际巡航时存在的流体动力系数摄动及尾部流体未知干扰等不确定性问题,改进了目前普遍采用的超空泡航行体的数学模型,利用自适应算法对不确定因素进行了估计,设计了基于改进型指数趋近率的变结构控制器,并进行了数学仿真.仿真结果表明:该控制器在稳定控制过程中具有很好的性能,调整时间小于1 s;系统的稳态误差小于1%,表明其应用到超空泡航行体上是完全可行的.     

SPH离散误差的线性形式及稳定性分析

采用小量摄动法得到矩阵化后SPH算法的空间离散误差传播的线性形式及系统矩阵,并将其应用于SPH算法稳定性分析.分析该线性形式,得到与Swegle相同的张力不稳定性充分条件.忽略连续性方程的影响,分析系统矩阵的特征方程,可得到与系统矩阵的特征值存在等价特征值的2个矩阵,这2个矩阵可分别代表SPH的张力不稳定性和高频不稳定性.分析代表张力不稳定性的矩阵的性质,可知张力不稳定性是敏感于粒子间误差相位差异的;而分析代表高频不稳定性的矩阵,刚度矩阵秩缺陷导致高频不稳定性的进一步原因是粒子体积分布不均使得刚度矩阵对称性缺失.提出一个新的光滑长度更新模型,并使用于两个低雷诺数算例.     

非凸区域上SPH计算结果后处理方法研究

系统考察了利用Delaunay三角化实现SPH(smoothed particle hydrodynamics)算法后处理的途径.针对非凸物质域上SPH粒子点集的最小凸包的Delaunay三角化,会得到一些并不属于物质域的空白单元,提出一种"单元称重"算法,通过SPH求和近似获得单元的加权质量,利用不属于物质域中的空白...     

基于支持向量机的文本倾向性分类研究

文本倾向性分类可以广泛应用到信息检索,产品质量在线跟踪,民情民意调查分析以及聊天系统等.本文提出了基于限定词性词语与信息增益、基于情感倾向词汇与信息增益的两种混合特征选择方法,并设计了基于支持向量机的分类器.以汽车产品、篮球赛事以及中日关系3种中文评论文本为训练与测试语料,对本文所提方法进行了实验验证,结果表明:限定词性词语与信息增益的混合特征选择优于信息增益与情感倾向词汇混合特征选择方法.     

微气泡与聚合物对水下航行体减阻特性影响试验研究

为研究微气泡与聚合物对水下航行体减阻特性影响,采用微孔材料并基于高速摄像系统和测力系统,针对微气泡与聚合物共同作用下水下航行体减阻特性开展水洞试验研究。基于高速摄像系统对比分析了不同速度和通气量下微气泡流形态变化规律;基于测力系统对比分析了微气泡和聚合物共同作用下航行体减阻特性变化规律。试验结果表明：采用微孔材料的航行体微气泡流均匀分布在航行体表面,模型尾部微气泡流上漂现象较为明显,且上漂的微气泡始终为离散形态;对于未通气状态下的聚合物减阻,在相同来流速度下,减阻效果随着聚合物浓度增加而增大,但存在聚合物饱和效应,且饱和聚合物浓度值随着来流速度增加而减小;聚合物和微气泡联合减阻效率大于单独一种减阻方式;在来流速度较小时,聚合物溶液减阻率随着通气量增加而逐渐增大,但随着聚合物溶液浓度增加,微气泡减阻率差异逐渐减小并最终趋于一致。