流體力學

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

采用直接數值模擬研究了入射激波與平板湍流邊界層干擾區內壓力脈動的統計特性.研究表明,外層和物面脈動壓力的展向關聯性均明顯強于其流向,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逐步增大趨勢;干擾區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.

基于噴流擬序結構預測的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′ 模態的分岔或破碎反映的多尺度特征、v′ 模態沿流向的肋狀排列與尺寸增長、矢量 (u′,v′) 模態的環流模式表征的卷吸、以及w′ 模態表征的流場在展向上受拉伸的模式.脈動速度的模態對亞網格尺度耗散敏感,局部耗散強的模型(CKM,SM)顯著地改變了模態的輪廓,而擬序結構模型(CSM)則能較好的預測模態表征的流動模式且計算效率較高.

旋轉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

橋跨結構發生顫振時的旋渦尾流可由二維強迫旋轉振蕩板繞流模擬.在弦厚比B/H=5 的振蕩板兩側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行控制.根據實驗結果,當窄條位置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低于1,最低可達0.3 左右.

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

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

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

對Ansys Fluent 軟件二次開發,對流場計算域進行區域劃分.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、尾流渦量和鎖定區間的變化規律,澄清了圓角化對受迫振動方柱穩定性的影響機理.

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

基于神經網絡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,姚清河,楊耿超

神經網絡可有效加速求解線性方程組,但數值精度是限制其應用的因素之一.本文提出了一種結合殘差網絡與校正迭代的新型求解算法,對于規模大于1000 的線性方程組,該算法求解速度為傳統求解方法的10 倍以上,且殘差小于10?8.在熱傳導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,在大規模方程組的求解中具有進一步應用的潛力.

基于Darcy-Stokes 耦合模型的多孔介質顆粒懸浮液等效黏性系數計算(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顆粒懸浮液的等效黏性系數與達西數、Beavers-Joseph 系數和體積分數的關系,并發現等效黏性系數隨著Beavers-Joseph 系數增加而增加;本模型計算結果也與采用Darcy-Brinkman 模型結合界面剪切應力跳躍條件計算所得的結果進行了對比,結果發現當Beavers-Joseph 系數和界面應力跳躍系數之和為1 時,兩類模型在低達西數條件下的結果是幾乎是一致的.