基于壁面模化大涡模拟的SUBOFF壁面脉动压力数值研究

该文基于开源计算流体力学平台OpenFOAM,采用壁面模化大涡模拟中的非平衡壁面模型,对雷诺数Re_L=1.2×10⁷(L为艇长)下的SUBOFF艇体绕流问题开展了数值研究。通过Liutex涡识别方法,该文给出了艇体近壁流动的涡结构分布,提取了艇体表面的时均压力系数,与实验数据进行了对比,并在此基础上重点研究了壁面模化大涡模拟对壁面脉动压力的预测,给出了不同区域的壁面脉动压力频率谱、平行中体处流向和周向波数-频率谱。研究结果表明：壁面模化大涡模拟能够准确预测艇体表面时均压力分布;脉动压力预测方面,艇体首部转捩区的压力脉动更为剧烈,脉动压力谱级整体高于充分发展湍流区;从脉动压力流向波数-频率谱中可观察到湍流能量集中的迁移脊,很好地反映了湍流的时空关联特性。     

基于分辨率增强算法的质谱重叠峰分峰方法

在质谱数据分析中,重叠峰分峰是一个重要的预处理步骤。本文建立了一种基于分辨率增强算法的质谱重叠峰分峰方法。首先,采用对信号及其负二阶微分进行加权的峰锐化算法来提高峰分辨率,解决拖尾峰和前延峰的问题。然后,对锐化后的信号进行连续小波变换,实现信号去噪并得到谱峰的粗略参数。最后,将这些粗略参数作为曲线拟合的输入,通过非线性拟合得到最终精确的拟合参数,解决了大量峰重叠情况下的重叠峰分峰问题。理论分析和实验结果表明,解析后的分离度在仿真原始分离度上均有一定提升。与小波变换法、交点垂线法和比例分配法相比,该方法可以更加准确地实现重叠峰分峰。     

规则波下半潜式平台波浪爬升数值模拟

在波浪与平台相互作用时,波浪会沿平台立柱爬升,甚至能爬升至平台下甲板的情况,严重影响平台安全.该文应用基于OpenFOAM开源平台的naoe-FOAM-SJTU求解器,对固定的半潜式平台在规则波下的波浪爬升现象进行了数值模拟,采用边界输入法进行造波,并且在数值水池末端设置松弛区进行消波.该文重点聚焦在由于入射波浪和平台...     

基于HOS-CFD黏势流耦合方法模拟直立圆柱波浪爬升

对海洋工程结构物的经济性乃至安全性来说,其水动力学性能的精准预报对其设计具有重要意义.波浪与圆柱之间的相互作用对圆柱周围流场产生严重的非线性干扰,使自由液面产生明显的衍射现象.在对这样的现象进行模拟时,势流方法没有考虑到黏性带来的阻力作用,而完全针对黏性流体的计算流体力学(CFD)求解又在资源占用上非常劣势.该文以纯黏...     

用SST-DES和SST-URANS方法数值模拟亚临界雷诺数下三维圆柱绕流问题

基于剪切应力运输(shear stress transport,SST)的分离涡模拟(detached-eddy simulation,DES)在近壁面的流动区域采用SST模型,而在其他区域采用亚格子模型求解流场。本研究中分别应用SST-DES和SST-URANS方法对亚临界雷诺数Re=3900下的三维圆柱绕流进行了数值模拟,比较分析了两种数值方法下圆柱表面的时均压力分布、圆柱后方的漩涡脱落特征、圆柱下游流场的时均速度剖面分布等,并将数值模拟结果同前人物理试验比较,结果表明SST-DES方法在亚临界雷诺数下的三维圆柱绕流数值模拟问题上比SST-RANS方法具有更好的效果。     

非独立悬架与转向机构运动干涉分析新方法的探究及软件实现

针对非独立悬架与转向传动机构空间运动干涉平面分析方法的不足，利用Adams软件进行整车实际设计参数的平面位置和空间位置建模后，并对两种模型进行对比研究，得出两种模型的干涉量，与实车测量干涉量进行比较后得到空间模型更加精确的结果，这对于提高转向系统结构优化的精确性具有重要意义。为使此新方法能够更好应用于实际车辆的检测中，将新方法进行软件实现的想法便应运而生。     

基于GPU加速的MPS方法模拟三维急弯河道溃坝流动

溃坝流动是一种灾害性的复杂流动现象,该文将GPU加速技术与MPS方法相结合,采用该课题组自主开发的MPSGPU-SJTU求解器对三维急弯细长河道中的溃坝流动问题进行了数值模拟.监测河道中轴线处自由液面水位高度与速度场分布情况表明,数值模拟结果与实验结果吻合较好.此外,该文对比了CPU与GPU的计算时间,验证了采用GPU...