滤波器湍流模型在空化流动计算中的应用

以绕栅中水翼流动为例,对滤波器湍流模型(FBM)在空化流动计算中的应用方法进行研究.以水翼附近加密区的最大网格尺度为基准,采用了4种不同的滤波器尺寸,结合水洞实验和标准κ-ε模型结果,从空泡形态和阻力预测两方面对滤波器尺寸的影响及其选用方法进行分析.结果表明,滤波函数对翼形尾部空泡脱落区的湍流黏度起到了修正作用,且滤波尺寸越小,修正的幅度越大.考虑到网格对湍流尺度的分辨能力,建议滤波器尺寸取比加密区最大网格尺度稍大的值.     

下击暴流下立方体建筑物表面风压数值模拟

为研究不同湍流模型和壁面处理方法的组合对立方体建筑物在下击暴流风场中的风压系数模拟结果的影响,基于冲击射流模型建立下击暴流计算域,通过物理试验结果对模拟结果进行验证与对比分析.采用两种不同的网格划分方案,满足ANSYS-Fluent中对于不同壁面处理方法的壁面Y+值的要求.研究结果表明:在选用增强壁面处理情况下,剪切应力运输(SST)k-ω湍流模型在迎风面和背风面与试验结果符合较好,但是屋盖的模拟结果与试验结果相差较大;当选用标准壁面函数时,雷诺应力模型(RSM)展现出了与试验结果较符合的建筑物中线风压系数曲线.当模拟立方体建筑物在下击暴流风场中的表面风压时,相比其他湍流模型和壁面处理方法的组合,RSM湍流模型和标准壁面函数可以得到更好的数值模拟结果.     

湍流模型和壁面函数对室内空气流动数值模拟的影响

以室内有隔板的低雷诺数空气流动模型的试验数据为依据,利用ANSYS Fluent软件,比较了4种湍流统计模型(标准k-ε模型、可实现k-ε模型、重整化群k-ε模型和SST k-ω模型)及4种壁面函数(标准壁面函数、可伸缩壁面函数、非平衡壁面函数和增强型壁面函数)对室内空气时均流场的预测能力.结果表明,重整化群k-ε模型的预测效果相对最佳,但4种湍流模型的预测能力差别不显著,预测值与试验值均吻合较好.对于中等疏密度网格,标准壁面函数对网格和流动的适应性最好,预测能力最佳,而其他3种壁面函数的处理能力一般.     

基于多尺度网格的点云自适应坡度滤波算法

文章针对基于坡度滤波算法在地形复杂地区中难以合理设置滤波阈值的问题,提出了一种基于多尺度网格的点云自适应坡度滤波的算法。首先在构建的多尺度的虚拟网格内选取最优点作为初始地面种子点,计算网格的点云空间占比并划分网格语义属性,然后利用地形计算因子求得每个网格的坡度分类阈值,再按网格尺度由大到小的方式对整体点云进行坡度滤波,得出真实的地面点云数据。文中采用了多种地形的光探测和测距(Light Detection and Ranging,LiDAR)(简称"激光雷达")数据来验证该算法,结果表明,该算法能够有效去除地面上的植被、建筑物等地物点,保留真实的地面点云数据。该算法重点解决了在伴随地形变化时坡度滤波阈值的计算和自适应设置问题,以及在地形变化剧烈的边缘地带过度滤波的问题。     

射流冲击冷却过程的数值研究

由于冲击射流流场较为复杂,为准确描述其流动和换热过程,需要选择合适的湍流模型和壁面函数.分别采用κ-ε模型(Standard,RNG和Realizable)、κ-ω模型(Standard和SST)和低雷诺数模型(AB,AKN,CHC,YS,LB,LS和YS)进行对比计算.对于壁面区域,考察了标准壁面函数、尺度化壁面函数、非平衡壁面函数和增强型壁面函数的影响.探讨了速度场和湍动能场的分布规律,获得了与实验一致的结果,为今后活塞底部喷油冷却的数值模拟提供基础.     

小波多分辩率分析在图像滤波中的应用

小波闲值滤波基本思想是在小波分解后的各层系数中,对模大于和小于某个阈值的系数分别进行处理。主要针对图像滤波,利用正交小波(db4)和双正交(9/7小波)对三种滤波函数尺度的相关性和滤波图形效果进行比较。由实验可以发现,正交小波(db4)时,半软阈值函数滤波效果较好;双正交小,波(9/7小波)软阚值函数滤波效果较好;正交小波(db4)相对于双正交小波(9/7小波)有效的滤波特性。最后,还通过中值滤波算法对硬阈值滤波函数进行改进。     

基于表面粗糙度修正的冷却风扇数值模拟方法研究

为了进一步提高冷却风扇多重参考坐标系(MRF)模型的数值模拟精度,结合壁面函数进行粗糙度修正,并分析MRF模型的影响因素。首先,以黏性底层中第一层网格离壁面的无因次速度u~+与距离y~+相等为依据,得到粗糙度常数、粗糙度高度与y~+之间的代数关系;根据实际壁面类型,得到修正后的y~+值与第一层网格高度,将其带入标准壁面函数进行近壁面修正。最后,以某型号冷却风扇为例,研究湍流模型、网格数量、表面粗糙度修正等因素对风扇数值模拟结果的影响。结果表明,模型可以更好地处理高应变率及流线弯曲程度较大的流动,更适合风扇的旋转流动,对风扇等旋转机械的模拟具有更高的准确性;过密的网格数量会使得计算结果出现波动;表面粗糙度修正改善了性能曲线上的一些畸点,在风扇常用工况范围内,使得试验值与仿真值的偏差由5%降低到修正后的3%以内。     

双能X射线高动态范围安检图像压缩算法

为使拥有高动态范围的双能X射线安检图像在普通显示器上显示时不丢失细节,提出了一种基于多尺度局部保边(local edge-preserving,LEP)滤波的自适应色调映射算法.该算法对原始图像进行多尺度LEP滤波,得到1个基础层和3个细节层.随后对基础层进行对数自适应色调映射,并对3个细节层进行Sigmoid函数自适...     

Y~+值对潜艇流场大涡模拟计算精度的影响

为了准确获得潜艇的流场信息,采用不同的近壁面处理方法,结合两种湍流模型(SSTk-ω和LES)对潜艇的黏性流场进行数值仿真,并将计算结果与试验值进行对比分析,研究了潜艇黏性流场在定常及非定常情况下近壁面网格尺寸对计算结果的影响.结果表明:调整近壁面网格的Y+值能够有效地改善计算结果的准确性,当结合SSTk-ω湍流模型进行定常计算时,阻力计算结果的准确性随近壁面网格尺寸的增大而降低,Y+值处于2~50的计算结果最为精确;当应用大涡模拟对潜艇流场进行计算时,同一Y+值并不适用于所有计算项,阻力计算时Y+值控制在10~250、伴流场求解Y+值控制在2~50是最佳计算方案.     

基于CFD保亿中心风荷载三维稳态数值分析

采用Realizable k—ε湍流模型,对处于B类地貌的保亿中心的两栋体型复杂具狭缝效应的A、B高层建筑方案,进行风荷载的CFD数值分析.通过网格划分,边界条件、非平衡的壁面函数法近壁面处理,利用fluent软件提取建筑物表面各测点的风压以及其周围的流场分布,进而得出大楼截面的风荷载合力,给出B座大楼沿X,Y轴方向的层体型系数,供主体承重结构设计参考,确保保亿中心结构抗风设计的安全、经济、合理.     

平壁附近钝体绕流的数值模拟

采用有限差分法,模拟粘性流绕平壁面附近的圆柱的流动。流动方程采用涡量-流函数形式。涡量输运方程采用ADI方法求解,流函数方程采用SOR方法求解。计算网格采用椭圆型贴体曲线网格技术数值生成。考察了缝隙比（e/D)对圆柱尾流的影响,得到了与实验基本符合的结果。     

基于错误函数的四面体网格优化方法

通过对现有网格优化算法及网格质量函数的研究,选用常见的四面体网格质量函数,同时考虑边质量约束,推导出了错误函数,基于这个错误函数对四面体网格进行优化.采用错误函数作为基于优化算法光顺的目标函数.并通过应用变尺度法(BFGS)求解错误函数最小值问题对四面体网格进行光顺.将改进的基于优化算法的光顺与拓扑优化算法中的点重叠技...     

从等温线吸附分支计算固体中间隙孔径及吸附层厚度

根据表面热力学状态函数之间关系,推导出从多孔固体物理吸附氮的等温线中吸附分支计算其间隙孔径及吸附层厚度的方程.该方程既不同于Broekhoff等人提出的方程(BB方程),也不同于Cohan方程.计算结果表明:ρ/ρ在0到1范围内,用该方程和BB方程计算出的孔径(r_(e.t)和r_(e,BB)均大于用Cohan方程计算出的孔径(r_(e,c));当 ρ/ρs>0.65时,r_(e,BB)>r_(e,t);当 ρ/ρs<0. 65时,r_(e,BB)相似文献   

复杂断层油藏蒸汽注采过程的自适应网格法

对复杂断层油藏蒸汽注采过程采用自适应网格法进行了数值研究,将断层处理成绝对渗透率极低的介质,而不是内边界.当利用自适应网格法划分网格时,并没有将断层区域处理成细网格,而是当蒸汽锋面尚未波及时自适应地采用粗网格.对于最精细层上含有断层的网格的渗透率提出了简单的计算方法,在此基础上利用重正化方法计算自适应网格各层粗网格的等效渗透率.数值结果表明：断层附近物理量变化较缓时采用较粗层次的网格不影响计算精度,采用自适应网格法可以大幅度地提高复杂断层油藏蒸汽注采过程的计算速度.     

Toroidal网格C(d1,d2)的(d,4)-控制数

本文讨论二维Toroidal网格的(d,4)-控制数,得到如下结果:(1)如果,m≥2,G＝C(2m+1)或G＝C(2m+2,3),当d＝diam(G)+1时,Rd,4(G)＝2;(2)如果G＝C(d1,4)(d1≥3)或G＝C(d15)(d1≥9),当d＝diam(G)时,Rd,4(G)＝2.     

AMF对金橘苗根围土壤酶活性及植株生长的影响

为合理利用丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)资源,揭示AM真菌对金橘根围土壤酶活性和植株生长影响的机制,以喀斯特非岩溶区酸性土(AS)和岩溶区石灰土(LS)为基质进行盆栽实验,研究分别接种丛枝菌根真菌AMF的摩西球囊霉(Glomus mosseae,G.m)和幼套球囊霉(Glomus etunicatum,G.e)对金橘幼苗根围土壤酶活性的影响。结果表明:相同类型土壤中分别接种G.m和G.e后,无论何种土壤,G.e处理金橘根围菌根侵染率各指标F、m、v均显著高于G.m处理(P≤0.05),其中酸性土中接种G.e处理的最高;此外,分别接种G.e和G.m后,金橘根围土壤蛋白酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性与土壤有机碳、有机质含量及植株生物量均比其相应的不接种对照显著增高。蛋白酶和脲酶活性变化趋势为:(LS+G.e)(LS+G.m)(AS+G.e)(AS+G.m),蔗糖酶和磷酸酶活性变化则为:(AS+G.e)(AS+G.m)(LS+G.e)(LS+G.m),差异均达显著水平(P≤0.05)。G.e处理金橘根系土壤蛋白酶活性增幅最大,脲酶第二,磷酸酶最小。土壤有机质和有机碳含量变化均有(AS+G.e)(LS+G.e)(LS+G.m)(AS+G.m)的变化趋势,G.e处理均显著高于G.m处理(P≤0.05)。不论酸性土或石灰土,金橘干物质积累表现为接种G.e处理显著高于G.m处理,表现出与AM菌根侵染率相似的变化趋势。可见,AMF可通过增强金橘根围土壤酶活性,影响土壤中有效养分的转化和土壤肥力,最终促进金橘生长。G.e为筛选出的能与喀斯特地区石灰土和酸性土中生长的金橘共生良好的优势菌种,具有较好的运用潜力以克服喀斯特地区土壤肥力低而导致的作物收成欠佳的难题。     

轴对称通道内超临界水对流换热数值模拟

为了研究高性能轻水堆堆芯冷却通道内超临界工质流动与换热特性,采用Fluent软件对竖直上升环形通道内超临界水与管壁间的换热过程进行数值模拟研究。通过计算结果与实验结果的对比,评估了不同网格数量、壁面第1层网格参考高度和湍流模型对数值模拟准确性的影响。对5个不同湍流模型进行对比计算。针对3种热流密度进行堆芯流动换热计算。模拟结果表明:随着网格数量的增加和壁面第1层网格参考高度的降低,预测准确度逐渐提高,但当壁面第1层网格参考高度小于0.07后,预测准确度与其无关;与其他湍流模型相比较,标准k-ω模型和剪切压力传输(SST)k-ω模型都能预测传热恶化现象,SST k-ω模型较标准k-ω模型计算结果更为准确;近壁面区域物性的剧烈变化是引起传热强化及传热恶化的主要原因。     

考虑近壁区域分子粘性的置换通风数值模拟

采用K ε两方程模型对置换通风气流组织进行数值模拟 ,其中在壁面附近的粘性支层中采用壁面函数法 ,并对气流组织的速度场和温度场进行可视化处理 .分析置换通风方式在空态和室内有障碍物时气流组织的异同点 ,为研究置换通风方式的特点提供参考     

用高阶有限元素法模拟双侧向测井仪器在层状介质中的响应

利用有限元法模拟双侧向测井响应,基函数的特性对有限元计算效率和精度影响较大.当基函数为线性函数时,要达到理想的仿真精度需要采用十分稠密的网格剖分,这将导致计算量增加从而影响仿真效率.采用高阶基函数插值,模拟双侧向测井响应,结果表明,稀疏的网格剖分在采用高阶基函数时仍然可以保证较好的仿真精度,同比线性插值基函数,高阶基函数具有高效率和高精度特点.针对深侧向截断误差较大的问题,通过优化网格划分和边界处理方法可提高深侧向结果精度.     

纽结Jones多项式根的性质

研究了链环和纽结的Jones多项式性质和根分布.利用环链的Jones多项式的某些性质和正弦、余弦函数的性质给出:当n≤5时,单位根e2p+1/nπi不是环面结T_(p,q)(其中(p,q)=1)的Jones多项式的零点.