零方程湍流模型在列车车厢内气流数值模拟中的应用

采用k-ε湍流模型对列车车厢内气流进行数值模拟需要消耗大量的计算时间，为此，提出了采用零方程湍流模型对列车车厢内的气流组织进行数值模拟；分别采用零方程湍流模型与k-ε湍流模型对列车车厢内的空气流动及传热进行了数值计算，经分析比较可知，该两种湍流模型的数值计算结果吻合程度较好，采用零方程湍流模型可大大缩短计算时间，利用其简单、快捷的特点，可以为列车空调系统的工程设计提供简便的数值模拟方法。     

一种基于冯卡门尺度的湍流模式在模拟稳态和非稳态流动问题中的应用

采用尺度自适应模型(SAS)对稳态和非稳态流动进行了数值仿真。SAS模型有效解决了传统脱体涡数值模拟(DES)方法在网格加密过程中引发的“附面层速度型偏离对数率”的问题;同时,SAS模型的尺度自解效应也赋予了该方法类LES特征,可以在不出现非物理解的前提下有效地释放当地脉动。通过高雷诺数平板边界层模拟,SAS方法在附面层内模拟的速度型分布与理论值贴合得很好,说明该方法对于稳态流动的求解并未偏离RANS模型;同时,在串联双圆柱算例中,SAS方法对于圆柱表面压力分布的预测精度高于其他稳态和非稳态模型,Q云图也显示出该方法的类LES特征。算例结果证明了SAS方法有着一定的工程使用价值。     

模拟三维裂纹问题的自适应多尺度扩展有限元法

为了在大型结构分析中考虑小裂纹或以小的代价提高裂纹附近求解精度,该文建立了分析三维裂纹问题的自适应多尺度扩展有限元法。基于恢复法评估三维扩展有限元后验误差,大于给定误差值的单元进行细化。所有尺度单元采用八结点六面体单元,采用六面体任意结点单元连接不同尺度单元。采用互作用积分法计算三维应力强度因子。三维I 型裂纹和I-II 复合型裂纹算例分析表明了该方法的正确性和有效性。     

基于自适应尺度的小目标检测方法

传统的光电成像跟踪系统中,通常采用固定尺度的滤波器对图像中的小目标进行检测。由于目标与系统距离的改变,通常会带来其成像特征尤其是大小的不断变化,这种特点导致传统的固定尺度检测器难以适应目标大小的改变,无法获得最优的提取结果。针对这一问题,提出了一种尺度自适应的小目标检测方法。基于拉普拉斯尺度空间理论,利用对尺度归一化的拉普拉斯图像的分析,达到了目标信号增强的同时抑制背景杂波的效果,分别在空间与尺度上求得了最优的目标特征参数,完成了对不同尺度最优的小目标检测。通过仿真与外场试验表明,该方法显著提高了系统对小目标尤其是大小不断变化目标的检测能力。     

两种正交多项式模拟湍流波前的比较

针对Zemike多项式仅在连续单位圆上正交,用于在离散点上构造光学波前必然会引起误差的问题,本文提出用能够在离散点上正交的多项式来模拟经过大气湍流的光学波前.该方法根据湍流的统计理论,采用Gram-Schmidt正交化方法,构造了Malacara多项式表示的湍流波前,并进行了数值模拟.将模拟结果与直接用Zemike多项式模拟的结果进行了比较分析,结果表明:在相同的条件下,该方法的模拟结果更接近统计理论值.     

曝气池气液两相流模拟的湍流模型比较

曝气池中的流动是一种复杂的两相流动过程,利用FLUENT软件可对气液两相流场进行模拟。引入Eulerian多相流体模型后,分别采用标准k-ε模型和RNGk-ε这两种湍流模型进行模拟,模拟结果不同。将模拟结果分别与实测值进行对比分析,可表明由标准k-ε模型模拟出的结果与实测值吻合更好。     

基于高斯尺度空间的尺度参数自适应算法研究

以屋脊型边缘和阶梯型边缘的特征作为图像的信息度量依据,研究了图像信息量随尺度参数变化而变化的规律,并基于视觉特征模型提出了一种高斯尺度参数的自适应算法.该算法通过使尺度空间信息量在每层均匀分布来实现尺度参数的自适应变化,避免了在尺度空间的构造过程中因计算过于复杂或因丢弃过多关键信息而造成失真过大的问题.实验结果显示,该算法能有效地抑制噪声,从而为图像的高层次处理如目标识别等奠定了基础.     

基于亮度的自适应单尺度Retinex图像增强算法

针对基于Retinex理论的经典图像增强算法中存在的灰化现象、噪声扩大现象和光晕现象,提出一种基于亮度的自适应单尺度Retinex图像增强算法.算法中引入了基于边缘信息的高斯滤波器,主要使用同类性质的像素进行平滑处理用以改善光晕现象和抑制噪声;在提取的反射分量中加入像素的原始亮度以改善灰化现象和减小噪声.对比仿真卖验结...     

基于两方程模型的路堤风吹雪数值模拟

道路风吹雪灾害是风吹雪地区道路规划中考虑的重要因素之一,对于风吹雪问题,数值模拟作为其研究的主要手段之一,在近年得到了较快的发展;但由于风吹雪问题的复杂性,数值模拟方法及参数的选取还有待进一步完善。采用欧拉-欧拉方法,利用雪相两方程控制模型,结合实测经验公式确定充分发育来流雪相浓度,将其作为雪相浓度壁面条件进行模拟计算,利用平坦地面风吹雪对模拟方法进行验证,分析了湍流施密特数对路堤风吹雪模拟结果的影响,并对不同风速下路堤风吹雪进行了模拟。结果表明:平坦地面风吹雪模拟与现场实测结果一致,湍流施密特数对路堤周围空间雪相浓度计算结果影响较大,不同来流风速下路堤周围雪相浓度分布规律一致,这为进一步研究道路周围风致积雪重分布及防治提供参考。     

基于自适应多尺度散布熵的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承振动信号的非平稳、非线性特性,将一种新的衡量时间序列复杂性和不规则程度指标——散布熵(dispersion entropy,DE)引入到滚动轴承非线性故障特征提取,提出一种基于经验模态分解与DE相结合的自适应多尺度散布熵滚动轴承故障诊断方法。首先,采用经验模态分解对振动信号进行分解,得到若干不同尺度的本征模态函数;其次,计算每个本征模态函数的DE值;再次,将得到的DE值作为特征向量输入到基于支持向量机建立的多故障分类器进行训练和识别。最后,将提出的滚动轴承故障诊断方法应用于试验数据分析,结果表明,提出的方法能准确地识别滚动轴承故障类型。