基于Fluent UDF的γ-Reθt转捩模型高超声速修正初步研究

为了提高γ-Re_θt转捩模型在高超声速转捩预测中的精度,在γ-Re_θt转捩模型中引入了马赫数和雷诺数来反映高超声速流动的可压缩效应,并基于响应面法重新构造了涡雷诺数与动量厚度雷诺数之间的拟合关系式,使得γ-Re_θt转捩模型可适用于高超声速流动。考虑到实际应用,利用用户自定义函数(UDF)功能对商业软件Fluent中的γ-Re_θt转捩模型的Re_θc和F_length函数进行了修正,并采用高超声速平板和钝锥对修正的γ-Re_θt转捩模型进行了检验和验证。与原始γ-Re_θt转捩模型以及实验数据相比,改进的γ-Re_θt转捩模型可以成功地预测由边界层转捩引起的斯坦顿数的变化,并且对转捩起始位置的预测精度较原始模型有明显改善。     

风力机翼型转捩与失速特性的数值计算

针对三种NREL S系列风力机专用翼型,分别采用Xfoil和Fluent软件对流动转捩和失速特性进行了数值研究,得到了翼型升力系数与阻力系数随攻角变化关系,并将其与实验数据进行了比较。结果表明:数值计算结果与风洞实验数据吻合很好,表明数值计算在翼型二维气动性能计算方面有较高可信度。对于相对厚度大于0.15的翼型,在中低雷诺数下,通常会发生后缘分离,达到失速角时,升力系数缓慢减小。     

平底后缘风力机翼型气动噪声计算研究

基于二维雷诺平均NS方程,采用SST k-ω湍流模型结合γ-■θt转捩判断方法,对传统尖后缘翼型及修形后的平底后缘翼型进行了粘性绕流数值计算;在此基础上结合Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)声学方程,采用混合方法对平底后缘翼型的气动噪声进行了计算。计算结果和实验结果吻合良好,表明文中方法在平底后缘风力机翼型气动噪声计算方面具有良好的应用前景。     

通用风力机翼型气动特性数值模拟

针对某翼型扰流流动,建立了二维可压缩湍流模型,利用商业软件FLUENT对翼型不同来流攻角下的气动特性进行了相应的数值模拟计算.湍流黏度采用基于RANS的Spalart-A llm aras湍流模型处理,得出了雷诺数在3.2×106时,某翼型的升力系数、阻力系数和压力分布随来流攻角的变化关系,并与同类翼型实验数据进行对比.结果显示:该翼型与修型前的翼型相比,具有较高的升力系数和升阻比,失速性能更好.     

基于转捩模型的涡轮流场及性能数值模拟

基于耦合Langtry-Menter转捩模型的SST湍流模型,通过求解雷诺平均的N-S方程组对不同雷诺数工况下5台涡轮部件的性能及流场进行了全三维粘性定常计算。计算结果表明,所预测的5台涡轮效率及流通能力随雷诺数减小的变化量较俄罗斯经验关联曲线所给出的变化量偏低1~2个百分点左右。总的来说,建立的基于转捩模型的数值计算方法能够较好地评估雷诺数效应对涡轮性能的影响,具有较好的工程应用价值。     

风力机翼型边界层分离流动三维特性的数值模拟

针对NRELS809翼型绕流流动分别建立了二维和三维可压缩湍流模型,并进行了相应的数值模拟计算。湍流黏度分别采用基于RANS的Spalart-Allmaras和k-ωSST两种湍流模型来处理。研究结果表明:基于RANS的三维Spalart-Allmaras湍流模型在大攻角下得到了更加细致的涡结构,且更能显示出边界层分离流动的三维特性,计算出的翼型气动性能与实验测试值更接近,因此,Spalart-Allmaras湍流模型比k-ωSST湍流模型在预测翼型失速后气动性能方面更加有效。数值计算结果同时揭示了分离流动的三维特性是影响翼型气动性能的重要因素,而二维模型并不适用于翼型气动性能的计算。     

三维数值模型在三江平原地下水资源计算中的应用

依据水均衡原理，充分考虑计算区及各计算单元在开采状态下多年补、排均衡的基础上，利用长系列的水、气象资料，应用三维模型模拟计算了丰、平、枯水年各计算单元的地下水补给量和可开采量，进而求得了多年均衡条件下全区地下水可开采资源量。     

边界元法在断裂力学数值计算中的应用研究

给出一个适用于平面断裂力学分析的新边界积分方程,在此方程的基础上建立了边界元数值计算方法.对Griffith裂纹问题进行了编程计算,用裂尖位错密度与应力强度因子的关系计算出了该问题的应力强度因子.     

基于寄生模型的粒子群算法在气动优化中的应用

为了解决粒子群算法(PSO)在寻优过程中全局最优和局部最优的矛盾,通过在粒子群算法中加入寄生模型,发展了一种基于寄生模型的改进粒子群算法(SPPSO)。对提出的模拟寄生算法(SP)进行了分析与验证,并将其引入到粒子群算法中,丰富了粒子之间的优势信息源,增强了粒子的信息共享能力,使得SPPSO算法能够有效地跳出局部最优。函数测试表明,该算法显著提高了PSO算法的寻优性能。将SP及SPPSO算法应用于翼型的气动优化设计中,取得了良好的效果,从而表明提出的算法准确有效,具有良好的实用性。     

窄谱带模型在气体辐射中的应用

由于通常情况下视气体介质为透明,所以气体辐射常常被忽略不计.随着气体浓度的增加,气体参与辐射的性能增强,因此准确模拟燃烧中产生的气体辐射特性具有重要的现实意义.在以往的气体辐射换热计算中,均把实际气体假设为灰气体,而使得其辐射特性与波长无关,这大大简化了计算的复杂程度,但同时也降低了计算的准确度.研究了窄谱带模型在气体辐射中的运用,根据气体介质的物理性质,计算了对应各个波长段的辐射强度和穿透率.并将计算结果绘制成曲线图,说明研究细化到气体辐射过程中的每一个波长段.另绘制温度值和烟灰微粒的体积分数改变后的曲线图,并与改变之前的相对应的曲线图进行比较,说明窄谱带模型应用的研究结果符合实际情况.     

潜周期模型在周期型随机数据的数值微分中的应用研究

从统计角度给出了一种周期型随机数据的数值微分的新方法。采用经典求解数值微分的思想,利用潜周期模型拟合离散的周期型随机观测数据,将拟合模型的导数作为随机数据的导数估计。基于随机逼近理论讨论了导数估计的存在惟一性,在对误差性质进行分析的基础上,利用极限理论证明了估计的相合性。     

模型识别在实时线损计算中的应用

针对配电网传统的统计理论线损计算方法准确度低和反应滞后的不足,介绍了一种利用每5min存储1次的实时遥测数据进行实时理论线损计算的方法,在实现过程中对模型参数采用了模型识别技术.实际应用表明,该方法可以较好地估计线路或线路上变压器的运行状态,使得计算结果偏差更小,更接近于实际的线损率.     

DMIG法在细节有限元模型计算中的应用

细节有限元模型分析是现代飞机设计中常用的分析手段,但细节模型的计算量大、运算耗时长且对计算机配置要求高。本文给出了一种有效简化模型运算的方法-DMIG矩阵缩减法,通过某飞机后机身结构分析的算例,对DMIG矩阵缩减法进行详细说明,并通过与总体模型的计算结果对比,证明DMIG方法可大幅度的缩短运算时间,且简化后的计算结果是准确的。     

SCS模型在黄土丘陵因子径流场中的应用

因为黄土区中小流域地形地貌复杂,影响径流的水气象资料较难获取,故在无资料地区的小流域设置因子径流场对降雨产流进行预报和计算;利用美国水土保持局提出的降雨SCS计算模型对因子径流场径流量进行了分析计算．结果表明,计算值与实测值拟合效果较好,能够满足同类地区对因子径流场产流量的预报．另外,因子径流场具有资料易于获得,且简便易观测等特点．     

因子多元GARCH模型在资产组合投资决策中的应用

基于现代资产组合理论和套利定价理论（APT），构建了具有因子多元GARCH效应的组合投资决策模型，并结合实际数据对模型进行了应用。     

局部组成模型在液体混合物粘度计算中的应用

基于Eyring纯液体粘度方程的改进式，应用局部组成模型，建立了一个二元液体混合物粘度关联式。对22个体系39套恒温粘度数据进行了关联，相对平均偏差为0．38％，结果令人满意。     

微平面模型在剪力墙结构计算中的应用

在适用于剪力墙结构非线性分析的分层壳墙单元模型基础上,对其中的混凝土本构模型和钢筋本构模型进行讨论,采用一种能较好的模拟混凝土在多轴复杂应力状态下特性的microplane模型和一种能够全面反映钢筋在往复载荷下各种复杂受力特性的钢筋本构模型,分别模拟混凝土和钢筋的力学行为特征.利用所提模型进行实例建模,结果表明,该模型能准确模拟剪力墙在各种受力状态下的单向和往复力学行为,可应用于剪力墙结构的非线性有限元分析计算.     

Spalart-Allmaras湍流模型在弧形翼超音速流场数值模拟中的应用

利用spalan-Allmaras湍流模型对三角翼一身组合体绕流流场进行数值模拟,并与国外风洞试验数据进行比较,验证了此湍流模型在超音速复杂流动计算中的有效性．同时采用基于密度的隐式求解器,数值离散格式采用二阶迎风格式,对十字形布置的4片弧形尾翼弹超音速流场进行了数值模拟．数值模拟结果给出了弧形翼附近的流场结构,并对弧形翼凹凸表面的压力分布做了详细分析,得出了弧形翼在零攻角下产生升力的机理．     

状态方程和活度模型在液固相平衡计算中的应用

分别采用状态方程和活度模型描述液相,采用溶液理论描述固相,对液固两相平衡进行了计算。比较了ＰＲ和ＳＲＫ状态方程以及活度模型描述液相特性时对液固平衡计算结果的影响。通过算例分析可知,采用ＰＲ和ＳＲＫ状态方程描述液相时相平衡计算结果差别不大,液相和固相都采用活度模型时计算结果也很相近。上述结果表明,对于计算原油中固相沉积相平衡,可以采用状态方程或者活度模型描述液相的特性,两者对计算结果的影响不大。     

多人智猪博弈及其在羊群模型中的应用

在原始双人智猪博弈模型的基础之上,引入惩罚因子和反省机制,提出了一个Ｎ 人扩展智猪 博弈模型．由于在现实的金融市场中经纪人的能力存在差别,因此将Ｎ 人扩展智猪博弈与羊群模 型相结合,提出了一个带有智猪博弈的羊群模型,使得当经纪人做决策时并不是单一地选择跟随． 最后,对该模型进行了实验仿真,实验结果表明：带有智猪博弈的羊群模型能较好得反应金融市场 的行为和特性