国家自然科学基金(50978202)
- 作品数：6 被引量：23H指数：3
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- 亚临界雷诺数下圆柱体尾流结构的数值模拟被引量：8
- 2013年
- 在典型亚临界雷诺数下,运用基于Smagorinsky亚格子模型的大涡模拟(LES)方法,对均匀来流作用下的圆柱体绕流问题进行三维数值模拟.通过比较基于时间积分的平均积分分量,验证了数值计算结果的准确性,然后分析了尾流区的流场结构,并给出了平均流场以及湍流流场的流场特征.此外,解释了数值结果与早期试验结果间存在微小差异的原因,同时指出回转长度是尾流结构特性中最重要的特征参数.
- 周强曹曙阳周志勇
- 关键词：圆柱绕流尾流结构
- 基于多维AR模型的风速时程模拟被引量：3
- 2013年
- 目的生成空间多点的顺风向风速时程,比较不同阶AR模型的模拟效果,评价由BIC准则判定的AR模型最优阶数的合理性.方法根据工程中普遍采用的顺风向脉动风速谱,利用MATLAB软件编制空间多点风速时程的自回归线性模型程序,并嵌入BIC准则以判定多维AR模型的最优阶数,使用不同阶模型对风场进行模拟并比较各阶模型的模拟效果.结果通过对西堠门大桥风场的模拟发现,BIC准则判定得到的AR模型最优阶数为2阶,同时2阶模型取得了不错的模拟效果;不同阶模型的模拟效果有较大差异,1阶模型离散性较大,6阶、8阶模型模拟精度稍好,4阶模型模拟效果最好.结论 BIC准则判定得到的AR模型最优阶数偏低,但根据其最优阶数进行的模拟也可取得不错的模拟效果;模型阶数对模拟效果有很大影响,阶数过低将导致结果离散性较大,阶数过高并不一定取得更高的模拟精度,选择合理的模型阶数既可取得最优的模拟效果又可节省计算时间.
- 李明孙丽明曹曙阳
- 关键词：风速时程
- 考虑波浪形底面影响的边界层风场大涡模拟被引量：3
- 2014年
- 为了研究强风作用下海面上的平均风剖面,采用大涡模拟方法对带有余弦波形状底面、自由滑移顶面的渠道流进行了模拟,波幅、波高比2a/λ为0.1,基于平均速度Ub和渠道高度的雷诺数Reb为6760。统计结果表明,波浪形下表面对上方风场分布有着显著的影响,y/H=0.3(y+≈200)是内区、外区的分界线,内区受壁面影响显著,外区受壁面影响较小。流动的分离点位于x/λ=0.14,而再附点位于x/λ=0.65。展向速度脉动峰值出现在上坡处,且超过竖向脉动。表面压力要比表面摩擦力大一个数量级,是阻力的主要来源。随着波幅的增大,回流区面积增大,速度峰值和展向脉动峰值也会增大,展向脉动峰值甚至会超过流向脉动峰值。
- 孙丽明曹曙阳李明杨青张恩臻
- 关键词：大涡模拟正弦波
- 基于动态亚格子模型的方柱绕流大涡模拟被引量：7
- 2013年
- 目的对高雷诺数下的方柱绕流进行数值模拟,得到方柱下流场时间平均结果以及湍流流场的流场特征,用于验证亚格子模型对大涡模拟(LES)计算精确性的影响.方法基于有限体积法(FVM)的流体计算开源软件OpenFOAM,采用两种不同动态亚格子模型下的大涡模拟方法,模拟高雷诺数(Re=2.2×104)下的方柱绕流.结果通过数值计算得到流场完整的平均和脉动结构,并得到阻力系数、升力系数、斯托拉哈数等重要的气动力参数,经对比与试验实际情况吻合.结论高雷诺数复杂流场下亚格子应力的封闭形式对大涡模拟的计算结果有重要的影响,采用动态模拟技术一方程模型计算结果优于常规的Smagorinsky模型,在高雷诺数复杂流场下的计算是高效的,为结构抗风的数值研究提供了参考.
- 张海涛曹曙阳
- 关键词：大涡模拟方柱绕流亚格子模型尾流结构数值模拟
- 亚临界雷诺数线性剪切流场中圆柱的气动升力特性研究被引量：1
- 2011年
- 通过风洞模型试验和数值模拟研究亚临界雷诺数范围内线性剪切流场中圆柱的气动升力特性。剪切流强度采用由速度梯度、圆柱半径及圆柱中心前方来流的平均速度所定义的无量纲剪切参数β来表示。在风洞模型试验中使用主动控制风洞来方便地生成线性剪切流。在数值模拟中采用基于动态Smagorinsky亚格子模型的大涡模拟方法。研究发现,在亚临界雷诺数线性剪切流中,驻点向高速侧漂移,驻点移动对圆柱气动力有明显的影响;圆柱周围的压力分布不对称,产生一个由高速侧向低速侧作用的升力。
- 王通曹曙阳周强
- 关键词：圆柱绕流剪切流气动升力风洞大涡模拟
- 速度剪切流中圆柱体绕流特性的数值模拟被引量：1
- 2012年
- 采用由速度梯度、圆柱半径以及圆柱中心平面上的来流平均速度定义的无量纲剪切参数β来描述速度剪切的强度。在雷诺数Re=60～1 000范围内,运用三维直接数值模拟(DNS)和大涡模拟(LES)两种方法对速度剪切流中的圆柱体的绕流特性进行了数值模拟。研究了驻点、高速和低速两侧分离点、圆柱表面压力分布以及不稳定尾流结构随剪切参数的变化及其对雷诺数的依赖性,从而得到了剪切流中圆柱体的气动力以及脱落特性,并对其机理进行了详细探讨。
- 周强曹曙阳王通周志勇
- 关键词：气动力直接数值模拟大涡模拟升力系数
