Navier-Stokes方程

摘要： [目的]针对数值模拟中波浪随传播时间和距离发生波幅衰减及相位偏移的问题,提出一套可用于多周期稳定造波的参数设计方法。[方法]基于Navier-Stokes方程和流体体积(VOF)方法进行五阶Stokes波数值模拟,通过对一维波动方程的离散形式进行分析,研究几个重要参数对造波效果的影响。最后,应用所提参数设计方法对KCS船型在迎浪中的阻力和运动响应进行三维数值计算,并与模型实验结果进行比较。[结果]结果表明,将内迭代次数、网格分辨率、库朗数等参数按照一定规则设置,20个波周期内的波幅误差约5%,40个波周期的约10%。对KCS船型进行的三维数值计算结果与模型实验结果相比误差约10%。[结论]经此研究,验证了所提方法的可行性。

摘要： 该文研究了带弱阻尼Navier-Stokes方程解的长时间动力学行为.在外力项及初值的适当假设条件下,利用Galerkin方法证明了弱解的整体适定性及正则性,并根据吸引子基本理论验证了拉回吸引子的存在性及收敛性.

摘要： 该文研究了R^(3)中的Navier-Stokes方程弱解的正则性准则,证明了当π∈Lp(0,T;F˙0q,10q/5q+6(R^(3)))时Leray-Hopf弱解u是正则的,其中2/p+3/q<7/4,12/5

摘要： 神经网络融合物理先验知识能极大提高其拟合复杂变量的能力,其中融合神经网络和物理控制方程的物理融合神经网络模型(physical-informed neural network, PINN),赋予传统神经网络所不具备的先验知识和可解释性。结合课题组对PINN方法的研究和应用,本文介绍了融合N-S方程的PINN神经网络模型预测能力。首先借助三维超声速槽道湍流的直接数值计算数据,耦合神经网络和可压缩N-S方程,应用PINN方法对槽流的瞬时流场的物理量进行预测,并对瞬时量及其统计平均值与DNS对应结果进行对比来验证训练所获PINN模型的可靠性。其次,借助不可压缩圆柱绕流与三维可压缩槽道流动的计算数据,利用PINN模型进行了N-S控制方程待定系数与待定项的重建,结果显示其在重建流场流动信息的同时可逼近方程的待定系数。研究结果证实了PINN方法可为建立流动物理模型提供工具和算法支撑。

摘要： 发展了一种基于GPU加速的间断Galerkin(DG)方法,用以计算二维层流流动。通过统一设备架构(Compute unified device architecture,CUDA),结合DG方法高阶精度的特点,基于分量存储涉及的数据,基于单元或边组织线程结构,将求解Navier-Stokes方程的DG CPU程序移植到GPU,涉及的无黏和黏性数值通量分别采用Local Lax-Friedrichs格式和BR2格式,时间推进采用强稳定性保持的Runge-Kutta格式。首先在不同的网格尺寸和拟合精度下计算Couette流动问题,证实了算法能取得预期的收敛精度;接着将圆柱绕流和NACA0012翼型绕流的计算结果与文献和实验结果进行对比,并依据加速比分析程序性能。结果表明在不损失准确度的前提下,与CPU程序相比,本文发展的GPU程序能显著减少计算时间,最高能够取得69.7倍的加速比。

摘要： 基于非线性Navier-Stokes方程推导了一般性的声流控制方程,并利用有限元软件COMSOL对平面驻波声场中单根圆柱形换热管和双圆柱形换热管外包含二阶流场信息的Navier-Stokes方程进行全域求解,得到了一阶和二阶流场信息.研究了雷诺数Re和斯特劳哈尔数Sr对换热管外声流结构的影响规律.研究发现:随Re和Sr的增大,换热管边界层内的涡流区域变小,直至消失,而边界层外的涡流区域逐渐增大;且单换热管外涡流个数由8个减少到4个,双换热管外涡流个数从12个减少到8个.此外,边界层内和边界层外的涡流结构呈反向旋转;边界层外流场沿着振荡方向远离换热管,而在垂直方向流向换热管.

摘要： 本文将考虑一类大初值u0∈BMO-1(R3)且具有空间周期性时,三维不可压Navier-Stokes方程的整体适定性及这类解的时空解析性.本文的结果也说明了Beltrami流对于三维不可压Navier-Stokes方程而言,在BMO-1(R^(3))的度量下是全局非线性稳定的.在此基础上,本文进一步证明初值为有限个Beltrami流叠加情形的一类大初值整体适定性及非线性稳定性.对比Koch和Tataru (2001)关于三维不可压Navier-Stokes方程当初值u0∈BMO-1(R3)且充分小情形下的整体适定性,本文的结论在初值为周期函数的条件下覆盖了Koch和Tataru的结果,同时也给出u0∈BMO-1(R3)的一类大初值解的整体适定性.

摘要： 在流体力学许多实际问题的数值模拟中,有限体积法由于具有局部守恒性和处理复杂几何区域的离散化能力,因此成为一类非常重要和流行的数值方法.本文提出了二阶混合有限体积法求解Navier-Stokes方程.具体地,在三角网格上,取速度场的试验函数空间为分层二次多项式有限元空间,相应的检验函数空间由分片常数函数与分片二次多项式函数组成.取压力的试验函数空间和检验函数空间均为分片线性有限元空间.对Navier-Stokes方程中的非线性项直接在控制体积上进行离散.在粘度满足一定条件的标准假设下,本文证明了二阶混合有限体积法方程的稳定性,并得到了关于速度与压力的最优阶误差估计,其收敛阶与对应的有限元法结论一致.最后的数值算例验证了本文理论结果的正确性以及本文数值方法的有效性.

摘要： 利用代数化方法处理Stokes-Ossen核函数,从而得到了带非线性阻尼项的Navier-Stokes方程有界温和解的时间解析性.

摘要： 文章考虑不可压的Navier-Stokes(N-S)方程在三维情况下弱解u的正则准则,使用了H?lder不等式、Young不等式及Sobolev嵌入不等式等,得到当?3u∈Lp(0,T;Lq(R3))(=)Lp,q且2/p+3/q=478/241-45/241q,61/16≤q≤∞时,或者当?3u∈Lp,q且2/p+3/q=58/31-3/31q,47/20≤q≤∞时,在t∈(0,T]上,不可压三维Navier-Stokes方程的弱解u是正则的.

摘要： 跨流域尤其是过渡流区的稀薄气体非平衡效应影响问题的数值计算研究,存在复杂外形模拟困难、计算仿真效率低等问题.本文借鉴CFD/DSMC耦合算法的思路,发展基于叉树数据结构的自适应笛卡尔网格生成技术,研究Boltzmann模型方程与Navier-Stokes方程在笛卡尔网格上的离散方法,应用连续流失效判定准则,探索不同计算区域之间进行区域耦合的有效信息交换技术,建立了复杂外形跨流域模拟的Boltzmann/Navier-Stokes耦合数值计算方法.并以一维激波结构和二维圆柱绕流问题为例开展算法考核验证.

摘要： 跨流域尤其是过渡流区的稀薄气体非平衡效应影响问题的数值计算研究,存在复杂外形模拟困难、计算仿真效率低等问题.本文借鉴CFD/DSMC耦合算法的思路,发展基于叉树数据结构的自适应笛卡尔网格生成技术,研究Boltzmann模型方程与Navier-Stokes方程在笛卡尔网格上的离散方法,应用连续流失效判定准则,探索不同计算区域之间进行区域耦合的有效信息交换技术,建立了复杂外形跨流域模拟的Boltzmann/Navier-Stokes耦合数值计算方法.并以一维激波结构和二维圆柱绕流问题为例开展算法考核验证.

摘要： 跨流域尤其是过渡流区的稀薄气体非平衡效应影响问题的数值计算研究,存在复杂外形模拟困难、计算仿真效率低等问题.本文借鉴CFD/DSMC耦合算法的思路,发展基于叉树数据结构的自适应笛卡尔网格生成技术,研究Boltzmann模型方程与Navier-Stokes方程在笛卡尔网格上的离散方法,应用连续流失效判定准则,探索不同计算区域之间进行区域耦合的有效信息交换技术,建立了复杂外形跨流域模拟的Boltzmann/Navier-Stokes耦合数值计算方法.并以一维激波结构和二维圆柱绕流问题为例开展算法考核验证.

摘要： 跨流域尤其是过渡流区的稀薄气体非平衡效应影响问题的数值计算研究,存在复杂外形模拟困难、计算仿真效率低等问题.本文借鉴CFD/DSMC耦合算法的思路,发展基于叉树数据结构的自适应笛卡尔网格生成技术,研究Boltzmann模型方程与Navier-Stokes方程在笛卡尔网格上的离散方法,应用连续流失效判定准则,探索不同计算区域之间进行区域耦合的有效信息交换技术,建立了复杂外形跨流域模拟的Boltzmann/Navier-Stokes耦合数值计算方法.并以一维激波结构和二维圆柱绕流问题为例开展算法考核验证.

摘要： 跨流域尤其是过渡流区的稀薄气体非平衡效应影响问题的数值计算研究,存在复杂外形模拟困难、计算仿真效率低等问题.本文借鉴CFD/DSMC耦合算法的思路,发展基于叉树数据结构的自适应笛卡尔网格生成技术,研究Boltzmann模型方程与Navier-Stokes方程在笛卡尔网格上的离散方法,应用连续流失效判定准则,探索不同计算区域之间进行区域耦合的有效信息交换技术,建立了复杂外形跨流域模拟的Boltzmann/Navier-Stokes耦合数值计算方法.并以一维激波结构和二维圆柱绕流问题为例开展算法考核验证.

摘要： 跨流域尤其是过渡流区的稀薄气体非平衡效应影响问题的数值计算研究,存在复杂外形模拟困难、计算仿真效率低等问题.本文借鉴CFD/DSMC耦合算法的思路,发展基于叉树数据结构的自适应笛卡尔网格生成技术,研究Boltzmann模型方程与Navier-Stokes方程在笛卡尔网格上的离散方法,应用连续流失效判定准则,探索不同计算区域之间进行区域耦合的有效信息交换技术,建立了复杂外形跨流域模拟的Boltzmann/Navier-Stokes耦合数值计算方法.并以一维激波结构和二维圆柱绕流问题为例开展算法考核验证.

摘要： 基于非结构/混合网格并行计算软件,以等熵流动原理为出发点,结合发动机短舱入口及远场特征边界条件,建立了一种新的涡扇发动力动力特性计算模型.通过与Navier-Stokes方程耦合求解,数值模拟了轴对称超高涵道比涡扇模型(CRUF)和轴对称涡轮动力模型(TPS)进排气流场,计算结果与文献中的发动机动力特性模型计算结果以及实验数据进行比较,三者吻合较好,从而验证了本文构造的涡扇发动机动力特性计算模拟的正确性、可靠性以及工程实用性.

摘要： 基于非结构/混合网格并行计算软件,以等熵流动原理为出发点,结合发动机短舱入口及远场特征边界条件,建立了一种新的涡扇发动力动力特性计算模型.通过与Navier-Stokes方程耦合求解,数值模拟了轴对称超高涵道比涡扇模型(CRUF)和轴对称涡轮动力模型(TPS)进排气流场,计算结果与文献中的发动机动力特性模型计算结果以及实验数据进行比较,三者吻合较好,从而验证了本文构造的涡扇发动机动力特性计算模拟的正确性、可靠性以及工程实用性.

摘要： 基于非结构/混合网格并行计算软件,以等熵流动原理为出发点,结合发动机短舱入口及远场特征边界条件,建立了一种新的涡扇发动力动力特性计算模型.通过与Navier-Stokes方程耦合求解,数值模拟了轴对称超高涵道比涡扇模型(CRUF)和轴对称涡轮动力模型(TPS)进排气流场,计算结果与文献中的发动机动力特性模型计算结果以及实验数据进行比较,三者吻合较好,从而验证了本文构造的涡扇发动机动力特性计算模拟的正确性、可靠性以及工程实用性.

摘要： 基于非结构/混合网格并行计算软件,以等熵流动原理为出发点,结合发动机短舱入口及远场特征边界条件,建立了一种新的涡扇发动力动力特性计算模型.通过与Navier-Stokes方程耦合求解,数值模拟了轴对称超高涵道比涡扇模型(CRUF)和轴对称涡轮动力模型(TPS)进排气流场,计算结果与文献中的发动机动力特性模型计算结果以及实验数据进行比较,三者吻合较好,从而验证了本文构造的涡扇发动机动力特性计算模拟的正确性、可靠性以及工程实用性.

摘要： 本申请提供了一种方程式赛车的后桥及方程式赛车，后桥包括：一对规格相同的驱动电机、一对结构相同的齿轮减速机、一对结构相同的车轮轴、一对结构相同的减速机支架和一对结构相同的电机支架；一对齿轮减速机分别通过一对所述减速机支架固定设置于车架上；所述齿轮减速机的箱体的顶部开设有第一安装孔；一对所述驱动电机分别通过一对所述电机支架固定设置于所述车架上，一对所述驱动电机的输出轴分别与一对所述齿轮减速机传动连接；一对所述车轮轴的一端与所述齿轮减速机的输出端固定连接，一对所述车轮轴的另一端分别与左右车轮固定连接。本申请解决了如何提高方程式赛车传动系统的传动稳定性的同时减少传动系统对车架的占用空间的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种基于光强传输方程的太赫兹无透镜相衬成像方法，该方法包括用探测器采集三幅物距不同的强度图像，用数值差分的方法得到轴向导数。将轴向导数带入到光强传输方程的迭代算法中，通过不断减小计算实验中的轴向导数与计算得到的轴向导数的差值，不断累加相位值。当迭代满足迭代收敛条件时，迭代结束最后得到衍射平面的相位分布，通过角谱回传到物平面进而得到物平面的复振幅分布。通过复振幅分布既可以得到样品的强度分布也能得到相位分布。

摘要： 本发明提出基于状态方程的显式欧拉法符号网络常微分方程识别方法。本发明所述方法首先通过数值模拟准备识别方程所用的数据集，将位移数据与速度数据组合成状态向量；将状态向量形式的数据送入符号网络进行学习，网络的深度推进格式采用显式欧拉法，每一个符号网络循环块的输入都作为下一个网络循环块的输入以此提高网络对长期时域信号的学习能力；将最终学习到的方程形式与真实方程作比较并用学习到的方程作预测曲线与真实的曲线对比来验证学习方程的准确性。所述方法智能化学习程度更高，所需先验知识更少，实用性更广模型搭建的难度更低。

摘要： 本申请提供了一种方程式赛车的后桥及方程式赛车，后桥包括：一对规格相同的驱动电机、一对结构相同的齿轮减速机、一对结构相同的车轮轴、一对结构相同的减速机支架和一对结构相同的电机支架；一对齿轮减速机分别通过一对所述减速机支架固定设置于车架上；所述齿轮减速机的箱体的顶部开设有第一安装孔；一对所述驱动电机分别通过一对所述电机支架固定设置于所述车架上，一对所述驱动电机的输出轴分别与一对所述齿轮减速机传动连接；一对所述车轮轴的一端与所述齿轮减速机的输出端固定连接，一对所述车轮轴的另一端分别与左右车轮固定连接。本申请解决了如何提高方程式赛车传动系统的传动稳定性的同时减少传动系统对车架的占用空间的技术问题。

摘要： 本申请提供了一种方程式赛车的避震器悬架和方程式赛车，避震器悬架包括：中间避震组件、水平压杆、连杆、左轮摇块和右轮摇块；中间避震组件与左轮避震组件和右轮避震组件均位于同一平面上，且中间避震组件平行于左轮避震组件和右轮避震组件，并设置于左轮避震组件与右轮避震组件的对称中心线处，中间避震组件的前端通过中间吊耳与车架固定连接，中间避震组件的后端与水平压杆的中间点转动连接；连杆有两条，两条连杆的尾端各自分别与水平压杆的两个端部转动连接，两条连杆的前端分别各自与左轮摇块和右轮摇块转动连接。本申请解决了现有的第三弹簧占据车架的高度空间较大，严重影响赛车手的视线，同时还增大了赛车的空气阻力的技术问题。

摘要： 伯努利方程实验仪及使用其验证伯努利方程的方法，该实验仪包括支架1，支架1安装在支架座2上，支架座2一侧放置有烧杯3，支架1在与烧杯3同一侧上部设有垂直于支架1的竖直杆向外伸出的第一支架片4，第一支架片4上设有第一轴承5，T型三通管6的竖直管穿过第一轴承5与第一支架片4竖直向下没入烧杯3，电机7、转数记录器8及数位化激光转速计9均设置在支架1上部的横杆上，电机7与T型三通管6连接，转数记录器8与电机7连接，支架1上设置数位化激光转速计9的横杆处开有激光小孔10，T型三通管6的横管在与激光小孔10竖直对齐处设有感光纸片贴11，测量装置12用于测量T型三通管6的竖直管的水位上升高度。

摘要： 本发明公开了一种氧化锌非线性电阻特性方程及方程式常数测定方法，它是以下列方程式来表示：A.依据电流I计算电压U的方程：U=U

摘要： 本发明公开了一种用于方程式赛车的液压互联悬架系统，涉及方程式赛车组件的技术领域，解决了传统的赛车在纵倾、侧倾等工况下同时发生时，由于单一的刚度与阻尼设定无法满足平顺性、操控性的问题，本发明中，当车身发生垂荡运动时，通过垂荡控制单元降低并消除垂荡运动对车身的影响，当车身发生纵倾运动时，通过纵倾控制单元降低并消除纵倾运动对车身的影响，当车身发生侧倾运动和/或扭转运动时，通过侧倾‑扭转组合控制单元降低并消除侧倾运动和/或扭转运动对车身的影响，同时通过垂荡控制单元、纵倾控制单元和侧倾‑扭转组合控制单元的配合增强赛车的平顺性，继而增强赛车的操控性。

摘要： 本实用新型公开了一种方程式赛车举升结构及方程式赛车，包括固定支座、第一连杆、举升杆和第二连杆组件，第一连杆与固定支座可拆卸连接，举升杆可拆卸安装在两个所述第一连杆之间，第二连杆组件与第一连杆组件可拆卸连接，能够实现举升结构的可拆卸连接，使举升结构具有更强的可维护性和可替换性。第一连杆、第二连杆组件和单体壳后隔板之间形成三角形，能够使举升结构更稳固。第二连杆组件包括碳纤维管和碳管接头，碳管接头的设置能够保证连接强度，通过使用碳纤维管，能够保证举升结构的轻量化，相比于一体式铣削成型举升机构，质量更轻、装配更灵活、耗材更少。

摘要： 本实用新型公开了一种用于方程式赛车的传动装置和方程式赛车，该传动装置突破性地结合使用齿轮传动和链传动相机和的方式作为该传动装置的核心部件，结合齿轮传动和链传动的两种传动方式的优点病进行合理匹配，共同发挥作用，大幅度地提高了该传动装置的传动性能，这样，有利于提高带有该传动装置的方程式赛车的整体性能。根据发动机的特性设计合适的传动比，利用行星齿轮减速器实现传动比分配，具有传动效率高的特点，将明显提高该传动装置的传动性能。