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PRESSURE DISTRIBUTION DETERMINED BY USING MEASURED VELOCITY FIELD DATA AND RANS EQUATIONS
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作者 Dong Shi-tang, Ji Zhi-ye, Zhou Wei-xinChina Ship Scientific Research Center, P. O. Box 116, Wuxi, 214082, P. R. China 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 1997年第1期102-110,共9页
The current paper presents the result of a study on determining the pressure distribution along the surface of a foil section by using measured velocity field data and the Reynolds Averaged Navier-Stokes equations. Th... The current paper presents the result of a study on determining the pressure distribution along the surface of a foil section by using measured velocity field data and the Reynolds Averaged Navier-Stokes equations. The results are compared with the measured pressure data and show its satisfaction. It is a try to find a new way to determine pressure by combining the experimental data and CFD method. 展开更多
关键词 pressure distribution velocity field rans equations
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基于RANS方程的船模兴波阻力分离计算方法及其适用范围研究 被引量:2
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作者 刘志华 熊鹰 张永坤 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第11期1213-1218,共6页
运用空气—水两相流RANS方程计算了两型船模的粘性兴波流场,提出了兴波阻力的分离计算方法,并研究了该方法的适用范围。结果表明,在长度傅汝德数低于0.4时,文中对船模兴波阻力及波高的计算结果都与模型试验基本相符,但当长度傅汝德数高... 运用空气—水两相流RANS方程计算了两型船模的粘性兴波流场,提出了兴波阻力的分离计算方法,并研究了该方法的适用范围。结果表明,在长度傅汝德数低于0.4时,文中对船模兴波阻力及波高的计算结果都与模型试验基本相符,但当长度傅汝德数高于0.4时,计算结果与试验还存在一定的差距。 展开更多
关键词 rans方程 兴波阻力 分离计算
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RANS Simulation for the Maneuvering and Control of a Suboff Submarine Model 被引量:5
3
作者 Jinyu Ren Dezhi Xu Jing Xu 《Fluid Dynamics & Materials Processing》 EI 2020年第3期561-572,共12页
Submarine maneuverability has been analyzed by means of computational fluid dynamics(CFD).This approach provides an alternative,accurate,and cost-effective method for simulating actual flow.The numerical results show ... Submarine maneuverability has been analyzed by means of computational fluid dynamics(CFD).This approach provides an alternative,accurate,and cost-effective method for simulating actual flow.The numerical results show that the numerical simulation of the viscous flow related to a moving submarine based on the RANS equation with a relevant turbulence model can not only provide rich flow field details such as flow separation,but also accurately predict its hydrodynamic performance.The present study indicates that CFD can be used to forecast the submarine’s maneuverability in the initial design stage.The present results will be used in the future as a basis for analyzing methods to reduce the vibration and noise generated by the submarine. 展开更多
关键词 rans equations numerical simulations suboff submarine model
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三维RANS方程求解斜航船体粘性绕流 被引量:2
4
作者 张谢东 吴秀恒 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期6-11,共6页
本文在三维船体贴体坐标系下 ,运用有限解析解法对控制方程进行离散 ,采用压力与速度耦合的改进的 SIMPLER计算方法结合标准的 k-ε方程湍流模式 ,数值求解三维 RANS方程 ,对作斜航运动的 Wigley船体的粘性绕流场进行了计算 ,并与他人... 本文在三维船体贴体坐标系下 ,运用有限解析解法对控制方程进行离散 ,采用压力与速度耦合的改进的 SIMPLER计算方法结合标准的 k-ε方程湍流模式 ,数值求解三维 RANS方程 ,对作斜航运动的 Wigley船体的粘性绕流场进行了计算 ,并与他人结果进行了比较 ,验证了理论计算方法和数值离散技术的可行性和有效性。 展开更多
关键词 船舶操纵性 粘性流 rans方程 有限解析解法
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查洁法结合RANS方程的滑行艇阻力计算方法 被引量:8
5
作者 董文才 姚朝帮 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1223-1229,共7页
针对雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程结合流体积法(VOF)计算滑行艇阻力耗时较长、现有滑行艇阻力估算公式精度较低且适用范围有限,提出了一种查洁法结合RANS方程的滑行艇阻力计算方法.通过求解艇体平衡方程,迭代求出艇体航态,动态计及... 针对雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程结合流体积法(VOF)计算滑行艇阻力耗时较长、现有滑行艇阻力估算公式精度较低且适用范围有限,提出了一种查洁法结合RANS方程的滑行艇阻力计算方法.通过求解艇体平衡方程,迭代求出艇体航态,动态计及升沉和纵倾角对艇体流场和阻力计算的影响.对于艇体航态变化显著时的阻力计算(体积傅氏数F>1.5),先采用查洁法估算初始纵倾角,再求解RANS方程可大幅提高计算效率.采用该方法计算了现代滑行艇模型4667-1和SM5的阻力、升沉和纵倾角,并与试验结果对比.结果表明:0.26≤F≤6.03,阻力计算值与试验值误差小于7%,升沉和纵倾角计算值与试验值吻合良好,从而验证了所提出的计算方法有效性. 展开更多
关键词 滑行艇 查洁法 雷诺平均Navier—Stokes方程 动态平衡法 黏性兴波流场 阻力 升沉 纵倾角
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嵌入式RANS/LES混合方法在槽道流动数值模拟中的应用 被引量:2
6
作者 李栋 王翔宇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期799-803,共5页
与传统整体式RANS/LES混合方法相比,嵌入式RANS/LES混合方法不再依靠改进后的湍流模型本身或网格疏密自动划分流场中的RANS区域和LES区域,而是通过对流动现象的预估,人为将LES区域嵌入到RANS区域,从而使RANS区过渡到LES区的交界面尽可... 与传统整体式RANS/LES混合方法相比,嵌入式RANS/LES混合方法不再依靠改进后的湍流模型本身或网格疏密自动划分流场中的RANS区域和LES区域,而是通过对流动现象的预估,人为将LES区域嵌入到RANS区域,从而使RANS区过渡到LES区的交界面尽可能与流向垂直,方便合理附加额外的湍流脉动信息。这样做不但确保了LES在某些复杂流动区域彻底支配地位,更重要的是能够避免RANS区对LES区解析湍流发展的污染和抑制。将槽道流场划分为上游RANS区和下游LES区,在经典的SST-DES模型基础上,采用合成涡方法生成交界面的湍流信息,取得了良好的模拟结果。 展开更多
关键词 嵌入式rans/LES混合方法 SST-DES 合成涡方法 槽道流动 数值模拟
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基于RANS方程的共轴刚性旋翼气动干扰参数影响分析 被引量:1
7
作者 田波 李春华 《直升机技术》 2021年第2期1-7,15,共8页
基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程建立了适用于共轴刚性旋翼悬停和前飞流场计算的数值模拟方法,采用运动嵌套网格技术计入旋翼复杂运动,通过对试验模型的计算对比验证了方法的准确性。采用共轴刚性旋翼配平作为计算输入,对旋翼气动... 基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程建立了适用于共轴刚性旋翼悬停和前飞流场计算的数值模拟方法,采用运动嵌套网格技术计入旋翼复杂运动,通过对试验模型的计算对比验证了方法的准确性。采用共轴刚性旋翼配平作为计算输入,对旋翼气动干扰特性进行计算分析,并研究了旋翼间距、相遇方位角对气动干扰特性的影响。结果表明:共轴刚性旋翼流场存在强烈的桨涡干扰现象,上下旋翼相遇过程会发生“载荷效应”和“厚度效应”,造成拉力周期性波动;随前飞速度增加,旋翼间非定常效应减弱,旋翼升阻比先增大后减小,共轴刚性旋翼升力偏置量增大;小的旋翼间距会加剧双旋翼间气动干扰,随间距增大,上旋翼拉力和悬停效率增加,下旋翼无明显变化;旋翼中高速度前飞流场中相遇角22.5°较0°相遇角拉力幅值降低,拉力波动1/2峰峰值降低一半,拉力的4Ω幅值明显降低,旋翼拉力波动周期从4/Rev变为8/Rev。 展开更多
关键词 共轴刚性旋翼 气动干扰 旋翼配平 rans方程 运动嵌套网格 相遇角
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迎浪时基于非线性运动方程的船舶RANS数值模拟
8
作者 唐海波 袁力 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第3X期7-9,共3页
迎浪航行是船舶运动是非线性运动,采用一类具有齐次解的二阶偏微分方程描述迎浪时船舶的非线性运动,构建船舶迎浪航行控制的非线性运动方程,在临界稳定条件下分析船舶非线性微分方程的齐次解,在非线性波动运动模式下,建立船舶非线性运... 迎浪航行是船舶运动是非线性运动,采用一类具有齐次解的二阶偏微分方程描述迎浪时船舶的非线性运动,构建船舶迎浪航行控制的非线性运动方程,在临界稳定条件下分析船舶非线性微分方程的齐次解,在非线性波动运动模式下,建立船舶非线性运动方程的局部寻优模型,采用最小二乘拟合方法进行迎浪航行的控制参量寻优,实现非线性运动方程的船舶RANS数值仿真模拟,根据RANS数值模拟结果实现船舶非线性运动优化控制。数值仿真分析表明,迎浪时船舶非线性运动方程具有稳定收敛的齐次解,能实现对船舶的超稳定性控制。 展开更多
关键词 迎浪航行 船舶 控制 非线性运动方程 rans数值模拟
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基于自航模的某海洋调查船回转性能数值研究
9
作者 朱锋 郭昂 +1 位作者 陈斌 张辉 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期31-34,共4页
本文针对某海洋调查船在实船海试过程中出现回转横倾角过大问题,采用基于RANS方程的数值模拟技术结合自航模型对其回转性能进行数值模拟,获得了其回转性能预报结果,为了减小该船回转过程中的横倾角,对船底呆木开展改进设计,获得呆木改... 本文针对某海洋调查船在实船海试过程中出现回转横倾角过大问题,采用基于RANS方程的数值模拟技术结合自航模型对其回转性能进行数值模拟,获得了其回转性能预报结果,为了减小该船回转过程中的横倾角,对船底呆木开展改进设计,获得呆木改进设计方案后该船的回转性横倾。通过对比分析可知,改进方案有效降低了回转过程中的横倾角,避免了回转中横倾过大的问题,为该船的顺利交付提供了技术支撑。 展开更多
关键词 海洋调查船 rans方程 自航模 回转性能
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基于S-A模型的覆冰输电线绕流数值分析 被引量:1
10
作者 廖绍凯 张研 陈达 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期110-117,共8页
基于Spalart-Allmaras湍流模型(S-A模型)封闭的雷诺平均N-S方程,采用沿均匀流线的三阶Runge-Kutta法和Galerkin法分别进行时间和空间离散,得到了湍流方程的有限元格式。采用自编Matlab程序,数值模拟了不同风攻角下覆冰输电线绕流问题,... 基于Spalart-Allmaras湍流模型(S-A模型)封闭的雷诺平均N-S方程,采用沿均匀流线的三阶Runge-Kutta法和Galerkin法分别进行时间和空间离散,得到了湍流方程的有限元格式。采用自编Matlab程序,数值模拟了不同风攻角下覆冰输电线绕流问题,得到了覆冰输电线绕流瞬态和时均流场、气动力系数时程曲线和平均气动力系数随风攻角的变化关系,并与试验结果进行对比,验证了该算法的有效性。基于流场演化和平均压力分布,分析表明风攻角变化引起的边界层分离点转移是产生升力系数尖峰突跳现象的主要原因。 展开更多
关键词 Spalart-Allmaras模型 雷诺平均N-S方程 RUNGE-KUTTA法 有限元格式 覆冰输电线 流场演化 气动力系数
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基于CFD技术的船型参数对船体水动力性能影响研究 被引量:2
11
作者 陈彦臻 张盛龙 柯赟 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第6期6-10,共5页
船型参数对船体水动力性能的影响至关重要,合适的船体型线能够有效改善船体各方面性能。本文以KCS船型为例,首先采用CFD方法建立三维数值水池,通过VOF方法捕捉自由液面,并将RANS方程作为控制方程,模拟船体在不同速度下的总阻力和纵摇、... 船型参数对船体水动力性能的影响至关重要,合适的船体型线能够有效改善船体各方面性能。本文以KCS船型为例,首先采用CFD方法建立三维数值水池,通过VOF方法捕捉自由液面,并将RANS方程作为控制方程,模拟船体在不同速度下的总阻力和纵摇、升沉幅值。然后与实验值进行对比,结果表明本文采用的方法能够准确计算KCS船型的水动力性能。最后,研究船体长度和船体宽度的变化对船体水动力性能的影响。结果表明,船长对船体的水动力性能影响较大,而船宽仅对船体纵摇角度有较大影响。 展开更多
关键词 KCS船 rans方程 纵摇升沉
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船舶粘性流动计算中湍流模式应用的比较 被引量:48
12
作者 张志荣 李百齐 赵峰 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2004年第5期637-642,共6页
 针对六种不同的湍流模型,本文数值模拟了油轮SR196A的粘性绕流场,计算得到的阻力系数和桨盘面处流场和试验结果进行了比较。结果表明,SSTk-ω模型和试验结果符合较好,是目前硬件条件下比较适合船舶粘性流场数值计算的一种湍流模式,本...  针对六种不同的湍流模型,本文数值模拟了油轮SR196A的粘性绕流场,计算得到的阻力系数和桨盘面处流场和试验结果进行了比较。结果表明,SSTk-ω模型和试验结果符合较好,是目前硬件条件下比较适合船舶粘性流场数值计算的一种湍流模式,本文结果可以为复杂船型粘性流场计算中湍流模式的选取提供参考意见。 展开更多
关键词 计算流体力学 湍流模式 rans方程 船舶粘性流动
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基于嵌套网格技术的风力机叶片绕流数值模拟 被引量:10
13
作者 许建华 宋文萍 韩忠华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期91-95,共5页
采用雷诺平均Navier-Stoker(以下简称N-S)方程及嵌套网格技术发展了一种新的风力机叶片绕流数值模拟计算方法。空间离散采用中心有限体积法,时间推进采用改进的隐式LU-SGS格式。为了便于实施旋转对称性边界条件以及更好地捕捉尾涡,该文... 采用雷诺平均Navier-Stoker(以下简称N-S)方程及嵌套网格技术发展了一种新的风力机叶片绕流数值模拟计算方法。空间离散采用中心有限体积法,时间推进采用改进的隐式LU-SGS格式。为了便于实施旋转对称性边界条件以及更好地捕捉尾涡,该文采用了嵌套网格技术。应用该方法对美国国家可再生能源实验室设计的CER实验风力机叶片进行了数值模拟,较精确地捕捉了尾涡。压力分布计算结果与实验值和参考文献值吻合较好,验证了计算方法的正确性。 展开更多
关键词 风力机 N—S方程 嵌套网格
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滑行艇在规则波中的数值模拟(英文) 被引量:7
14
作者 苏玉民 赵金鑫 +2 位作者 陈庆童 朱炜 金星 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期583-591,共9页
针对波浪中滑行艇水动力性能预报的不足,提出了一种基于六自由度运动模型的滑行艇水动力性能预报方法,实现其在波浪中自由运动的水动力性能预报。首先根据水波理论利用CFD技术完成了三维数值水池的造波和消波,然后以某型滑行艇为模型,... 针对波浪中滑行艇水动力性能预报的不足,提出了一种基于六自由度运动模型的滑行艇水动力性能预报方法,实现其在波浪中自由运动的水动力性能预报。首先根据水波理论利用CFD技术完成了三维数值水池的造波和消波,然后以某型滑行艇为模型,将六自由度方程赋予滑行艇,实现了其在迎浪匀速航行时随波浪的自由运动,最后通过Fluent数值计算得到了其在波浪中自由运动时的阻力、升力、升沉位移、纵倾角以及兴波等流场参数。计算结果表明:利用该方法获得的某型滑行艇的流场参数较真实地反映了滑行艇在波浪中的姿态,为滑行艇耐波性实验提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 滑行艇 rans方程 数值波浪水池 VOF 迎浪运动
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基于CFD方法的倾转旋翼/螺旋桨气动优化分析 被引量:21
15
作者 招启军 蒋霜 +2 位作者 李鹏 王博 张航 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期544-553,共10页
针对倾转旋翼存在直升机和固定翼两种工作模式特点,将CFD方法与优化方法相结合,建立了一套倾转旋翼/螺旋桨气动外形综合优化设计方法。首先,发展了一套适合桨叶气动外形优化的高效网格生成方法,将桨叶三维网格的生成转化为沿桨叶展向分... 针对倾转旋翼存在直升机和固定翼两种工作模式特点,将CFD方法与优化方法相结合,建立了一套倾转旋翼/螺旋桨气动外形综合优化设计方法。首先,发展了一套适合桨叶气动外形优化的高效网格生成方法,将桨叶三维网格的生成转化为沿桨叶展向分布的独立二维网格生成问题,降低优化设计过程中桨叶网格生成难度和计算量。然后,基于动量/叶素组合理论,建立了适用于悬停和巡航状态旋翼操纵量计算的高效配平方法,并提出适合同时描述倾转旋翼悬停和巡航性能的综合性能评价指标。采用RANS方程作为主控方程,湍流模型采用S-A模型,时间推进上采用高效的隐式LU-SGS格式。最后,为提高倾转旋翼外形优化设计的效率,建立基于置换遗传算法优化的拉丁超立方方法(PermGA LHS)和径向基函数(RBF)的代理模型优化方法。在上述方法基础上,选取一种包含前后掠以及尖削等外形组合变化外形的倾转旋翼作为原始构型,分析倾转旋翼气动性能及流动细节特征,发现悬停和巡航状态桨叶升力分布不合理之处及其产生机理。进一步通过对三维桨叶尖部的综合气动外形(扭转/弦长/上下反)优化设计,优化方案能有效改善桨叶尖部的气流分离现象,且提升桨叶升力沿展向分布的均匀性,因而明显提高了倾转旋翼的综合气动效率(优化旋翼最大悬停效率和最大巡航效率分别提高了8.4%和6.84%,优化旋翼综合性能指标提高最大值达到5.7%);性能最优构型桨叶的特征有:桨叶扭转角变化内陡外缓;桨叶外侧弦长有显著增加、尖部大尖削;桨叶尖部内侧上反和外侧下反组合变化。 展开更多
关键词 倾转旋翼 rans方程 气动设计 桨叶参数 优化方法 动量/叶素理论
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第一届航空CFD可信度研讨会总结 被引量:13
16
作者 王运涛 刘刚 陈作斌 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期247-261,共15页
总结了第一届航空可信度研讨会(AeCW-1)的数值模拟结果。AeCW-1会议由中国空气动力学会计算空气动力学专委会主办,并在第一届空气动力学大会上做了专题研讨。本次研讨会吸引了14家单位参与,共提交了26组计算结果。活动的主要目的是针对... 总结了第一届航空可信度研讨会(AeCW-1)的数值模拟结果。AeCW-1会议由中国空气动力学会计算空气动力学专委会主办,并在第一届空气动力学大会上做了专题研讨。本次研讨会吸引了14家单位参与,共提交了26组计算结果。活动的主要目的是针对典型运输机巡航构型,评估国内CFD当前技术状态,探索CFD进一步发展的研究方向,促进CFD验证和确认工作的开展,为大型客机的研制提供技术支撑。AeCW-1选择的研究模型为中国空气动力研究与发展中心(CARDC)设计的单通道运输机模型(CHN-T1),CHN-T1包括机身/机翼/平尾/立尾等部件,分别在CRADC的2.4m×2.4m风洞(FL-26)、欧洲的2.4m×2.0m风洞中(European Transonic Wind Tunnel,ETW)开展了风洞试验。AeCW-1组委会提供了系列结构网格和非结构网格,研究工况主要包括网格收敛性研究、抖振特性研究、雷诺数影响研究,风洞模型支撑装置和静气动弹性变形对数值模拟结果的影响是重要的研究内容。本文对提交组委会的数值模拟结果进行统计分析,并与FL-26及部分ETW的风洞试验结果进行了对比,对未来的研究工作提出了意见和建议。 展开更多
关键词 AeCW CHN-T1模型 rans方程 数值模拟 气动特性
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前缘外形对翼型动态失速特性影响分析 被引量:7
17
作者 王清 招启军 王博 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期205-211,共7页
为模拟旋翼翼型动态失速特性,以非定常雷诺平均N-S方程为控制方程,采用双时间推进法,建立了旋翼翼型非定常流场模拟的CFD方法。为研究旋翼翼型前缘外形对动态失速特性的影响,在NACA0012翼型的基础上,采用了不同的前缘变形量,设计了3类... 为模拟旋翼翼型动态失速特性,以非定常雷诺平均N-S方程为控制方程,采用双时间推进法,建立了旋翼翼型非定常流场模拟的CFD方法。为研究旋翼翼型前缘外形对动态失速特性的影响,在NACA0012翼型的基础上,采用了不同的前缘变形量,设计了3类(每类2种,修改翼型1~6)不同类型的旋翼翼型,并对比分析了这3类翼型的动态失速特性。通过对比分析发现:翼型上表面变形能够有效地影响翼型的动态失速特性,上表面凸出变形增大,在一定范围内能有效抑制动态失速;翼型下表面变形对动态失速特性的影响较小;改变前缘附近弯度也可以在一定程度上影响翼型的动态失速特性,翼型的弯度增加,在一定范围内也能有效抑制动态失速特性。 展开更多
关键词 旋翼 翼型 前缘外形 动态失速 rans方程
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船舶粘流计算软件“OShip”开发 被引量:12
18
作者 周秀红 赵发明 王丽艳 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期90-103,共14页
论文系统阐述了船舶粘流计算软件"OShip"的数值处理及其功能实现方法,软件基于重叠网格技术,采用RANS方程模拟船舶粘性兴波流场,实现对船舶水动力性能的精细预报。通过静态和动态计算实例验证了其对船舶快速性、操纵性、耐波... 论文系统阐述了船舶粘流计算软件"OShip"的数值处理及其功能实现方法,软件基于重叠网格技术,采用RANS方程模拟船舶粘性兴波流场,实现对船舶水动力性能的精细预报。通过静态和动态计算实例验证了其对船舶快速性、操纵性、耐波性以及螺旋桨敞水性能的计算效率和精度。该软件功能全面、操作简便,是精细预报船舶水动力性能的有效工具。 展开更多
关键词 重叠网格 rans方程 单相Level SET方法 粘流计算
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N-S方程数值研究翼型对微型扑翼气动特性的影响 被引量:5
19
作者 杨文青 宋笔锋 宋文萍 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期214-220,共7页
首先基于嵌套网格发展了一套适用于三维扑翼研究的非定常雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程数值模拟方法。为了解决微型扑翼在低马赫数下的收敛问题,使用了预处理方法,湍流模型为BL模型。在该方法的基础上,保持状态参数和扑翼表面形状一... 首先基于嵌套网格发展了一套适用于三维扑翼研究的非定常雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程数值模拟方法。为了解决微型扑翼在低马赫数下的收敛问题,使用了预处理方法,湍流模型为BL模型。在该方法的基础上,保持状态参数和扑翼表面形状一定的情况下,分别研究了一系列不同厚度、不同弯度的翼型对于微型扑翼气动特性的影响。研究结果表明,翼型的厚度对微型扑翼的升力影响很小,而较厚的翼型由于前缘吸力较大所以阻力较小。适当弯度的翼型可以改善扑翼的气动特性,达到增升减阻的目的,但翼型弯度不宜过大。本文的研究结果对于微型扑翼飞行器的翼型设计具有参考和指导意义。 展开更多
关键词 扑翼 翼型 厚度 弯度 rans方程 嵌套网格
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基于响应面法的低速翼型气动优化设计 被引量:9
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作者 邓磊 乔志德 +1 位作者 杨旭东 熊俊涛 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期430-435,共6页
响应面方法相较于其它直接优化方法有其高效、实用的优势,此前的研究更多地将响应面方法用于超音速和跨音速翼型的减阻优化设计中。本文将此方法应用于低速翼型优化设计中,进行了基于RANS(Reynolds-Aver-aged Navier-Stokes)方程和自由... 响应面方法相较于其它直接优化方法有其高效、实用的优势,此前的研究更多地将响应面方法用于超音速和跨音速翼型的减阻优化设计中。本文将此方法应用于低速翼型优化设计中,进行了基于RANS(Reynolds-Aver-aged Navier-Stokes)方程和自由转捩预测耦合求解的低速翼型气动优化设计。通过计算附面层方程得到附面层参数并用en方法计算转捩位置,并考虑了T-S波和层流分离造成的转捩。RANS方程计算中,使用了转捩过渡区模型,以保证附面层外边界压力分布的精度。RANS方程和转捩预测迭代进行至转捩位置收敛。在响应面模型计算中,使用不含二阶交叉项的二阶多项式模型,减少了构造模型所需的计算量;合理的选择设计空间保证了构造的响应面模型具有较高的精度。使用三个设计点的多目标优化设计,保证了设计的合理性。通过对NACA64(1)-112翼型优化计算结果表明,本文的方法可以有效地进行低速翼型的气动优化,各设计点上转捩位置也得到了改善,有较好的工程实用前景。 展开更多
关键词 响应面方法 rans方程 转捩预测 低速翼型 优化设计
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