浅析内燃机缸内三种湍流涡黏度模型

内燃机缸内气体流动是极其复杂的三维湍流运动,其数值模拟及准确预测是一个迄今尚未圆满解决的课题.本文详细分析了内燃机缸内三种模型的原理,比较了三种湍流涡黏度模型,即标准k-ε模型,RNGk-ε模型和re-alizablek-ε模型各自的优缺点,并在此基础上总结出每个模型的适用范围.     

应用Realizable k-ε湍流模型的振荡水翼绕流数值模拟研究

采用计算流体力学软件Fluent提供的Realizable k-ε湍流模型计算了振荡水翼的绕流问题,利用有限体积法求解雷诺平均N-S方程,空间离散应用二阶迎风格式,速度—压力耦合格式为SIMPLEC格式;为了验证该数值格式及湍流模型,计算了文献中的算例并做了对比;考察了不同参数对振荡水翼周围流场及受力特征的影响,研究表明在一定水翼攻角条件下,水翼振幅及振荡频率均对振荡水翼的涡结构产生发展及其受力特征具有明显的影响.     

基于标准k-ε模型的汽车节气门三维流场数值仿真

针对一种具体型号的节气门体建立了几何模型。用基于Fluent软件的标准k-ε模型对节气门三维流场进行数值仿真。仿真结果与实验结果吻合非常好,表明了标准k-ε模型在汽车节气门流场仿真中的适用性。仿真结果为汽车节气门体流场分析和节气门结构的改进提供参考。     

模型参数分布未知的贝叶斯预测

本介绍了线性贝叶斯方法，并将其应用于贝叶斯动态线性模型，得到了模型参数分布未知情况下模型的修正道推及预测算法，从而拓宽了贝叶斯动态线性模型的适用范围。     

实现规划识别的一种贝叶斯网络

基于规划识别中的规划分层模型，利用单元素集树状网络和单连通网络两种算法，提出了一种求解规划识别问题的贝叶斯网络，该网络以图形的模式表示了规划识别中的因果信息，体现了代理的目的和行为之间的连接概率分布。并以一个实例说明了该网络中结点之间的信息传播过程，表明了使用该网络来求解规划识别问题的可行性。     

旋风分离器内湍流模型的研究与发展

旋风分离器内部进行的是两相流运动,是气相和固体颗粒相的分离过程,而固体颗粒的运动在很大程度上取决于分离器内湍流的运动。对湍流及其模型的研究具有十分重要的意义。在综述旋风分离器内湍流模型和数值模拟相关理论研究进展的基础上,着重分析了k-ε双方程模型和雷诺应力模型在旋风分离器流场预测方面的进步和不足,并展望今后湍流模型的发展趋势。     

汽车外流场数值仿真k-ε模型适用性研究

由于目前的湍流模型并非针对汽车空气动力学进行数值仿真,因而造成潜在的计算误差。因此,为探寻适合的数值计算模型,以MIRA阶梯背汽车1/3比例模型为研究对象,对常用的Standard k-ε、RNG k-ε和Realizablek-ε3种k-ε涡黏湍流模型进行数值仿真,以计算所得的气动力系数、尾部流场及表面压力系数为适用性评价指标,并与HD-2风洞试验数据对标。研究结果表明:3种模型中,Standard k-ε模型收敛速度和效率最优,但气动阻力的计算精准度最差;RNG k-ε模型的表现一般,而Realizable k-ε模型能获得最高的气动阻力计算精度,与风洞试验结果对比,误差在5%以内,但收敛速度和效率相对较差;同时,3种湍流模型对气动升力的计算结果与风洞试验对比存在较大误差。     

水动力-水质耦合模型污染源识别的贝叶斯方法

环境水力学系统存在诸多不确定性,如测量数据的不确定性等,这导致水体中污染源识别这一类反问题具有不适定性,尤其表现为反演结果的非唯一性.经典的正则化方法和最优化方法由于只能获得参数的"点估计",因而在求解不确定性较强的问题时存在较大的困难.此外水质模型和流场控制方程(Navier-Stokes方程)耦合,使得正问题的解具有较强的非线性特征.为解决上述问题,针对水动力一水质耦合模型,建立了基于贝叶斯推理的污染物点源识别的数学模型,通过马尔科夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carlo,MCMC)后验抽样获得了污染源位置和强度的后验概率分布和估计量,较好地处理了模型的不确定性和非线性.算例结果表明,结合MCMC抽样的贝叶斯推理方法能很好地描述及求解水动力一水质耦合场条件下的污染源识别反问题.     

基于案例和规则推理的贝叶斯网建模

正确、高效地针对问题建立模型是应用贝叶斯网的关键,而从数据中学习贝叶斯网往往因为搜索空间庞大而效率低下.提出基于案例和规则推理的建模方法,建立领域知识库,使用框架和一阶概率逻辑表示贝叶斯网,当面对新的问题时,使用相似度和偏离度两个指标进行案例匹配,对选中的案例使用组合和剪枝技术修正,得到新问题的求解模型.整个过程以案例推理为主,并用规则推理辅助.这种方法能够复用历史案例,提高贝叶斯网建模效率.     

RNG k-ε模型在内燃机缸内湍流数值模拟中的应用

在内燃机整个工作循环中 ,其缸内流体始终进行着极其复杂而又强烈瞬变的湍流运动 ,要正确地分析内燃机的燃烧和排放 ,离不开对缸内湍流运动的正确描述和模拟。通过快速畸变分析对由重整化群理论得到的RNGk -ε湍流模型进行了压缩性修正 ,把经压缩修正后的RNGk -ε湍流模型应用于内燃机缸内湍流流动的数值模拟 ,计算采用任意拉格朗日欧拉法。给出了用RNGk -ε模型计算得到的结果 ,并与标准的k -ε模型算得的结果和实验结果进行了比较。结果表明 ,RNGk -ε湍流模型得到的结果比k -ε模型算得结果的精度有所提高 ,其计算程序编制的难易程度和计算成本与k-ε模型相当 ,此模型适合于计算内燃机缸内湍流流动     

瑞利判据的贝叶斯识别

研究了提高光学仪器与雷达系统的分辨本领的理论与方法。在瑞利判据基础上引入贝叶斯识别的基本理论和基本方法,对含有噪声的2个光点的图像信号进行了分析和估计。提出了一种新的模型识别方法,该方法使得在2个光点的图像完全重合的情况下还能进行分辨。计算机仿真显示,在信号噪声系数S/N=10时,能够识别的2个光点的最小距离小于瑞利判据对应距离的1/5。     

电厂冷却池二维■-■湍流模型的数值模拟

本文用K—ε湍流模型闭合雷诺方程,用SIMPLE算法对徒河电厂冷却池进行数值水解。所得结果与原体观测结果吻合良好。     

双重部分函数型回归模型的贝叶斯估计

经典的函数型回归模型一般假设模型误差具有等方差性,而在经济学、社会科学等领域会经常遇到数据具有异方差的情形.因此,针对异方差函数型数据,基于方差建模的思想提出了双重部分函数型回归模型,其中方差参数也用函数型协变量进行建模.另外,运用Karhunen-Loève表示定理来逼近函数型系数的思想,以及应用Gibbs抽样和Metropolis-Hastings算法相结合的混合MCMC算法来同时获得均值模型和方差模型中未知参数和函数型系数的贝叶斯估计.最后,通过模拟研究和实际数据分析表明所提出的贝叶斯估计方法是可行有效的.     

基于局部优化SFLA的VCSEL模型参数识别

垂直腔面发射激光器(VCSEL)是光纤通信系统的重要光源,精确的参数是光纤通信仿真分析取得正确结果的必要因素. 通过实验测得激光器L-I-V关系和小信号响应,引入混合蛙跳算法(SFLA)来实现参数搜索. 针对经典SFLA收敛速度慢、子群易陷入局部最优的缺点,引入NM单一形状搜索法改进局部搜索方案. 实验结果表明,局部优化SFLA在本工作中收敛速度更快、适应度更优,可准确实现对VCSEL实际参数的识别.     

标准κ-ε模型与RSM模型在离心泵三维模拟中的比较

基于FLUENT数值模拟技术,对IS80-65-160离心泵内部流场流动情况进行分析研究.采用三维非结构四面体网格对模型进行离散处理,分别采用标准κ-ε模型与RSM湍流模型及SIMPLEC算法,对设计工况和多种非设计工况进行了整机定常计算,以考察标准κ-ε模型与RSM模型对离心泵内流场模拟计算的适用性.在处理叶轮与蜗壳间动静耦合流动的参数传递和相互干扰问题时,采用"冻结转子法".最终在数值模拟的基础上,通过计算得到基于这两种模型的扬程、轴功率、效率曲线,并将其与试验曲线进行对比.研究表明:两种模型都能较好的模拟离心泵内部复杂的内部流动,但基于标准κ-ε模型的计算曲线与性能试验曲线更为接近,且耗用的计算时间比RSM模型更少.     

高雷诺数下基于ANSYS内螺纹管换热计算的k-ε模型分析

以某高校电蓄热锅炉为研究对象,采用内螺纹管作为主要换热元件,在高雷诺数工况下进行计算时所得结果与ANSYS模拟结果存在较大误差.因此,针对ANSYS模拟常用的k-ε计算模型进行分析,并在此基础之上进行改进,建立了新的k-ε-LW模型,以达到理论计算与模拟结果相吻合的目的.     

基于新的描述湍流耗散方程的k-ζ两方程湍流模型的数值算法研究

对Navier-Stokes方程进行雷诺平均后出现的各关联项建模,通过新的描述湍流脉动耗散的变量构造耗散方程,建立是k-ζ两方程湍流模型,研究了k-ζ两方程湍流模型的数值求解方法.通过求解有限体积法离散的RANS流动控制方程,数值模拟了平板,翼型,机翼等不同湍流流场,并与理论解、实验值及SST k-ω模型进行比较,全面考察了k-ζ两方程湍流模型在湍流流场计算中的准确性及适用性.数值计算表明,通过建立新的耗散方程研究湍流的方法是可行的,目前的k-ζ两方程湍流模型具有良好的数值稳定性,并且计算结果要优于或者至少与传统的两方程模型精度相当.     

基于贝叶斯最优化的Xgboost算法的改进及应用

在使用Xgboost框架时,经常涉及各种参数的调整,并且参数组合的选取对模型的分类性能影响较大. 传统的参数寻优方法,通常先导出一个惩罚函数,然后运用经验或者穷举法调整参数值来最大化或最小化这个惩罚函数,但是经常会遇到某个模型没有一个显式的表达式情况. 这类模型的参数寻优就非常麻烦,同时又会给算法带来一定的不确定性和随机性. 本文基于高斯法（GP）的贝叶斯最优化算法对Xgboost框架进行参数寻优,提出了一种新的算法GP_Xgboost,并通过多组数值进行实验. 结果表明本文改进的算法分类效果要优于人工调优和穷举法,从而证明了该算法的可行性和有效性.     

不同运行参数和结构尺寸气缸内流动的数值计算

内燃机缸内流动是极其复杂的三维湍流流动,其流动具有强压缩性、强旋转和各向异性的特点,正确地模拟和分析内燃机的燃烧和排放,离不开对缸内湍流运动的正确描述和模拟。为了考察运行参数和结构尺寸对内燃机缸内湍流特性的影响,用修正的非线性三方程模型对不同运行参数及燃烧室几何尺寸的缸内流动进行计算,特别考察挤流和旋流对湍能的影响,给出了用非线性三方程模型计算得到的结果,结果表明改变内燃机运行参数及燃烧室几何尺寸对缸内流动及湍流特性有很大的影响,旋流和挤流共同作用能有效改善压缩后期缸内湍流特性。