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基于九方程转捩模型的数值预测方法、装置及设备: 本发明涉及一种基于九方程转捩模型的数值预测方法、装置及设备。所述方法包括：基于现有的九转方程转捩模型的比耗散率尺度方程，根据推导得到的时间根方尺度与比耗散率尺度的关系式，结合得到湍流时间尺度方程；将时间尺度方程和预知的雷...; 王顺顺王圣业蔡佳鸿朱梦源陈荣

Langtry-Menter转捩模型的高超声速修正与验证: 2024年; 针对高超声速边界层转捩流动预测问题,基于传统Langtry-Menter转捩模型和SST(shear stress transport)湍流模型开展高速修正方法研究,将高超声速横流判据修正、湍动能压力膨胀项可压缩性修正和压力梯度系数修正引入到原始转捩模型,以拓展模型在高超声速边界层流动转捩的预测能力,并采用超声速平板、0°攻角高超声速直锥、小攻角高超声速尖锥和HIFiRE-5等6个典型算例对修正后的转捩模型的预测能力进行验证。研究结果表明:修正后的转捩模型所预测的转捩起始位置、转捩终点位置和转捩区长度与实验结果基本吻合,壁面摩擦阻力和热流的计算结果与实验测量结果基本一致,修正后的转捩模型对高超声速边界层转捩的预测能力较好。; 李城锐江中正吴昌聚杨雨欣邓思超; 关键词：高超声速流动边界层湍流模型

基于转捩模型的HyTRV外形转捩特性与攻角影响分析被引量：1: 2024年; 对于高超声速飞行器,边界层转捩引起的表面热流突升、气动阻力系数增大、进气道流量变化等是影响飞行计划成功与否的关键问题,因此有必要对高超声速边界层转捩现象进行深入研究。采用改进的k-ω-γ转捩模型对高超声速转捩研究飞行器HyTRV的转捩特征进行了数值模拟,并将数值计算结果与风洞试验结果进行了对比,验证了转捩模型对HyTRV外形的转捩现象具有较好的预测能力。在此基础上,对HyTRV外形的转捩特征进行了研究,发现HyTRV外形迎风面、背风面存在流向涡、第二模态、横流模态3种扰动失稳诱导的边界层转捩;分析了不同攻角下HyTRV外形转捩阵面分布规律,发现当来流攻角增大,迎风面上的流向涡被压扁,背风面腰部位置的流向涡向顶部移动,流向涡的变形、移动导致转捩阵面发生变化,并出现了不同转捩区域融合的现象。研究结果不仅揭示了HyTRV外形随攻角变化的规律,而且展示了改进的k-ω-γ转捩模型在处理复杂飞行器外形问题时的巨大应用潜力,为深入探究复杂飞行器边界层转捩现象提供了一种有效的分析工具。; 孟庆东雷娟棉周玲; 关键词：转捩模型边界层转捩高超声速

基于γ-Re_(θt)转捩模型的高雷诺数旋转圆柱绕流数值研究: 2024年; 采用γ-Re_(θt)转捩模型对高雷诺数下旋转圆柱绕流的壁面边界层的流动特征以及边界层的转捩现象进行数值模拟,用Re=5.0×10^(3)时的旋转圆柱绕流问题作为算例与直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS)的结果进行了对比,验证了γ-Re_(θt)转捩模型在模拟旋转圆柱绕流问题方面的准确性。然后分别对亚临界区、临界区和超临界区的旋转圆柱绕流问题进行数值模拟,分析了不同雷诺数和不同相对转速下旋转圆柱绕流的近壁面流动特征及表面时均压力系数、时均摩擦力系数,总结了圆柱表面绕流转捩位置相对转速的变化规律。结果表明,当自由来流雷诺数一定时,圆柱下表面来流与线速度方向一致处的转捩点随相对转速的增加而后移,圆柱上表面来流与线速度方向相反处的转捩点随相对转速的增加而前移。圆柱上表面来流与线速度方向相反处的流动分离是由于壁面黏性摩擦和逆压梯度共同作用下导致动能下降的结果,并且壁面的运动方向与主流方向相反更加剧了黏性摩擦对动能的耗散。圆柱下表面来流与线速度方向一致处的流动分离是由于背风面的逆压梯度致使壁面附近流体无法继续跟随壁面运动而产生回流的结果。; 徐一航陈少松

基于WCNS高精度软件平台的γ-Re_(θ)转捩模型超高速流动应用研究: 2024年; 为研究γ-Re_(θ)转捩模型在超高速流动中的适用性问题,本文基于WCNS高精度软件平台开展γ-Re_(θ)转捩模型的修正在超高速流动中的应用研究。首先,针对超高速湍流平板开展了二阶和五阶格式的对比研究,结果表明:高阶算法对网格分辨率要求更低,计算花费更小,对摩擦阻力系数等关注量模拟得更加精准;相比RANS方程,湍流模型方程对格式精度更敏感,更需要高精度离散。其次,在WCNS高精度软件平台上分别针对SST湍流模型和γ、Re_(θ)输运方程以及Prt进行超高速修正,通过不同马赫数的平板、尖锥算例进行了数值验证,尖锥算例考虑了等温壁和绝热壁两种壁面条件,数值结果与实验值吻合较好。最后,相比于传统的γ-Re_(θ)转捩模型,SST湍流模型修正有效改善超高速湍流区域摩擦阻力计算结果,且预测的转捩位置比其他修正方法要提前一些;γ、Re_(θ)输运方程的Ma修正大大改善了对于超高速流动转捩位置的预测;Prt修正有效改善超高速流动转捩区域和湍流区域绝热壁温的预测准度,对于等温壁的热流预测也稍有改进。; 谢春晖王东方郑世超; 关键词：超高速模型修正

基于一般时间根方尺度的九方程转捩模型的数值方法: 本申请涉及一种基于一般时间根方尺度的九方程转捩模型的数值方法。所述方法包括：基于现有的转捩模型的比耗散率尺度方程，根据推导得到的时间根方尺度与比耗散率尺度的关系式，结合得到湍流时间尺度方程；将时间尺度方程和预知的雷诺应力...; 王圣业王顺顺符翔蔡佳鸿陈荣

基于螺旋度的边界层横流转捩模型及其应用被引量：2: 2023年; 针对实际层流设计与应用中的转捩预测需求,围绕三维边界层转捩中最常出现的横流不稳定性开展了建模和应用研究.结合对横流不稳定性机理的分析,在当地化转捩建模框架的基础上引入了一种适用于任意外形的、基于螺旋度概念的横流转捩建模方法,对其关键建模过程、数学推导和物理合理性等机理层面问题进行了更深入的讨论,并通过转捩标准算例和运输机、战斗机等航空外形应用实例的详细验证计算,全面评估了该模型的横流驻波转捩预测能力,同时结合计算参数设置和网格收敛性分析等给出了若干应用指南.本文工作对于理解横流转捩物理特性、建模思想及开展算例模拟具有参考价值.; 杜一鸣王猛庞超高正红邱福生; 关键词：螺旋度

一种采用高超声速流场温度修正转捩模型的方法: 本发明涉及一种采用高超声速流场温度修正转捩模型的方法，该修正方法包括：确定测试模型与流场输入条件，求解NS方程和待修正的γ‑Re<Sub>θ</Sub>转捩模型，得到预测的流场参数；计算参考温度和边界层外缘温度的比值，得...; 赵金山石义雷张志刚陈挺肖雨粟斯尧余嘉廖军好

基于数据驱动转捩模型的翼型动态失速气动力计算: 2023年; 低Reynolds数下层流分离和分离诱导转捩现象复杂,数值仿真难度大。基于全连接反向传播神经网络,建立了低Reynolds数转捩间歇因子的数据驱动模型,通过优化设计选择了能够反映转捩过程的数据驱动模型的流场输入参数,辨识了转捩间歇因子,据此修正了k-ωSST二方程湍流模型,求解二维翼型动态失速下的流场演化和非定常气动力特性。结果表明,数据驱动的转捩方程耦合二方程湍流模型具有一定的迎角泛化能力,能够反映动态失速下前缘涡增长与脱落、流动再附着等典型流动状态。基于数据驱动转捩模型的动态失速下非定常气动升力预测结果与基于SST-γ三方程模型的CFD计算结果相比,相对误差小于12%。; 李金瑛戴玉婷杨超; 关键词：转捩模型数据驱动神经网络动态失速

一种基于神经网络的叶轮机械边界层转捩模型构建方法: 一种基于神经网络的叶轮机械边界层转捩模型构建方法，包括步骤：S100，基于叶轮机械高保真数值计算所得流场数据提取样本数据；S200，建立并训练用于湍流间歇因子预测的神经网络模型；S300，基于用于湍流间歇因子预测的神经网...; 李震琚亚平张楚华

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