流體力學(xué)

激波/湍流邊界層干擾壓力脈動特性數(shù)值研究(1829-1841,doi:10.6052/0459-1879-21-094)童福林,段俊亦,周桂宇,李新亮

采用直接數(shù)值模擬研究了入射激波與平板湍流邊界層干擾區(qū)內(nèi)壓力脈動的統(tǒng)計特性.研究表明,外層和物面脈動壓力的展向關(guān)聯(lián)性均明顯強(qiáng)于其流向,前者積分尺度過激波急劇增長隨后緩慢衰減,而后者積分尺度整體上呈現(xiàn)逐步增大趨勢;干擾區(qū)下游壓力脈動對流速度將減小,但外層對流速度仍明顯高于物面.

基于噴流擬序結(jié)構(gòu)預(yù)測的SGS 模型比較研究(1842-1855,doi:10.6052/0459-1879-21-145)劉琪麟,賴煥新

初步揭示了u′ 模態(tài)的分岔或破碎反映的多尺度特征、v′ 模態(tài)沿流向的肋狀排列與尺寸增長、矢量 (u′,v′) 模態(tài)的環(huán)流模式表征的卷吸、以及w′ 模態(tài)表征的流場在展向上受拉伸的模式.脈動速度的模態(tài)對亞網(wǎng)格尺度耗散敏感,局部耗散強(qiáng)的模型(CKM,SM)顯著地改變了模態(tài)的輪廓,而擬序結(jié)構(gòu)模型(CSM)則能較好的預(yù)測模態(tài)表征的流動模式且計算效率較高.

旋轉(zhuǎn)振蕩板尾流的控制研究(1856-1875,doi:10.6052/0459-1879-20-423)陳國孝,劉喆,邵傳平

橋跨結(jié)構(gòu)發(fā)生顫振時的旋渦尾流可由二維強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)振蕩板繞流模擬.在弦厚比B/H=5 的振蕩板兩側(cè)對稱地放置兩個寬度比均為b/H=0.33 的窄條,對尾流的鎖頻旋渦脫落進(jìn)行控制.根據(jù)實(shí)驗結(jié)果,當(dāng)窄條位置y/H在一定范圍,振幅β=0.0°～ 7.5°,振頻feH/V∞=0.00～ 0.08 時,有控制和無控制尾流脈動速度功率譜主峰比遠(yuǎn)低于1,最低可達(dá)0.3 左右.

剪切流場中含內(nèi)流立管橫向渦激振動特性(1876-1884,doi:10.6052/0459-1879-21-171)段金龍,周濟(jì)福,王旭,陳科

基于歐拉伯努利梁方程,結(jié)合半經(jīng)驗時域水動力模型,建立剪切流與內(nèi)流耦合作用下海洋立管渦激振動預(yù)報模型,運(yùn)用有限元方法和Newmark-β 逐步積分法求解方程,對剪切流作用下含內(nèi)流的頂張立管在不同內(nèi)流速度和密度下的橫向渦激振動響應(yīng)特性進(jìn)行研究,主要分析了立管的橫向振動模態(tài)、振動頻率以及均方根位移等渦激振動參數(shù)隨內(nèi)流速度和密度等參數(shù)的變化規(guī)律.

圓角化對受迫振動方柱繞流特性影響機(jī)理分析(1885-1899,doi:10.6052/0459-1879-21-066)程友良,焦慎俐,許強(qiáng),劉鑫

對Ansys Fluent 軟件二次開發(fā),對流場計算域進(jìn)行區(qū)域劃分.均勻流作用下5 種圓角化r/D=1/2,1/4,1/5,1/8 和0 受迫振動方柱的繞流.分析了這5 種圓角化受迫振動方柱的升阻力系數(shù)、尾流渦量和鎖定區(qū)間的變化規(guī)律,澄清了圓角化對受迫振動方柱穩(wěn)定性的影響機(jī)理.

旋轉(zhuǎn)圓柱繞流流場特性分析(1900-1911,doi:10.6052/0459-1879-21-153)徐一航,陳少松

對雷諾數(shù)Re=20 000～ 90 000、相對轉(zhuǎn)速ɑ=0～ 0.72 的旋轉(zhuǎn)圓柱后方流場進(jìn)行了實(shí)驗測量,分析了旋轉(zhuǎn)圓柱后方不同剖面處的速度分布規(guī)律和湍流度分布規(guī)律.采用LES 方法對旋轉(zhuǎn)圓柱繞流問題進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析旋轉(zhuǎn)圓柱周圍流場特性和自由剪切層變化規(guī)律,最后通過理論模型對流場變化進(jìn)行分析,得出在高雷諾數(shù)、低相對轉(zhuǎn)速的條件下,旋轉(zhuǎn)圓柱后側(cè)下方渦位置的改變對旋轉(zhuǎn)圓柱的升力、尾流區(qū)自由剪切層的變化起到了重要的影響.

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的差分方程快速求解方法(1912-1921,doi:10.6052/0459-1879-21-040)蔣子超,江俊揚(yáng),姚清河,楊耿超

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可有效加速求解線性方程組,但數(shù)值精度是限制其應(yīng)用的因素之一.本文提出了一種結(jié)合殘差網(wǎng)絡(luò)與校正迭代的新型求解算法,對于規(guī)模大于1000 的線性方程組,該算法求解速度為傳統(tǒng)求解方法的10 倍以上,且殘差小于10?8.在熱傳導(dǎo)方程與伯格方程的算例中,該算法的效率和精度得到了具體驗證,在大規(guī)模方程組的求解中具有進(jìn)一步應(yīng)用的潛力.

基于Darcy-Stokes 耦合模型的多孔介質(zhì)顆粒懸浮液等效黏性系數(shù)計算(1922-1929,doi:10.6052/0459-1879-21-144)胡洋,彭巍,李德才

基于Darcy-Stokes 耦合模型以及Beavers-Joseph 界面條件,本文給出了低濃度多孔介質(zhì)顆粒懸浮液的等效黏性系數(shù)與達(dá)西數(shù)、Beavers-Joseph 系數(shù)和體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系,并發(fā)現(xiàn)等效黏性系數(shù)隨著Beavers-Joseph 系數(shù)增加而增加;本模型計算結(jié)果也與采用Darcy-Brinkman 模型結(jié)合界面剪切應(yīng)力跳躍條件計算所得的結(jié)果進(jìn)行了對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)Beavers-Joseph 系數(shù)和界面應(yīng)力跳躍系數(shù)之和為1 時,兩類模型在低達(dá)西數(shù)條件下的結(jié)果是幾乎是一致的.