基于格子Boltzmann方法的船舶风力助推转子绕流特性

风力转子推进装置节能环保,降低推力成本,有利于船舶行业的绿色发展。基于多松弛格子Boltzmann方法,对并列风力助推转子绕流进行数值模拟。首先模拟单圆柱绕流的流动特性,以验证程序的可靠性,重点探究双圆柱的间距比和转速比对圆柱绕流特性的影响。获取圆柱的升阻力系数以及尾流流型,验证临界转速比的存在。结果显示:旋转可以有效地抑制涡的生成和脱落,当转速比达到临界转速比时,漩涡彻底消失,流场变得稳定;时均升力系数的绝对值和时均阻力系数随转速比的增大分别增大和减小。     

A Multiple Nested Lattice Boltzmann Method and Its Application

Introduction In recent years,the lattice Boltzmann method(LBM)has developed into an alternative andpromising numerical scheme for simulating hydro-dynamic and aerodynamic flow[1].The success ofthe LBM can be partly attributed to the particle-based approach which is directly inherited from itspredecessor,the lattice gas automata(LGA)[1,2],unlike LGA,the LBM simulates a flow system bytracking the evolution of particle distributions in-stead of tracking single particles.For this reason,it o…     

基于对称受限玻尔兹曼机的协同过滤算法

协同过滤算法在推荐系统中得到了广泛应用。其中具有代表性的是基于有向图模型的矩阵分解法和基于无向图模型的受限玻尔兹曼机。文中提出了一种基于对称受限玻尔兹曼机的协同过滤算法,该算法充分考虑并利用了推荐系统中用户和物品的对称性,通过对用户和物品分别建立了一个受限玻尔兹曼机,最后,采用回归算法对二者的结果进行融合处理。实验结果显示该方法与其他相关算法相比具有明显的优越性。     

基于LBM方法的圆盘等速入水空泡的数值模拟

采用单相格子Boltzmann模型进行了物体垂直入水问题的研究.该模型适用于大密度比的气液两相流动,其特点是忽略了系统中气相对液相的动力学影响.模拟了圆盘垂直等速入水过程,给出了入水过程中空泡与自由面的变化规律,研究了圆盘入水空泡相对闭合深度与Froude数之间的关系.数值模拟结果与相关的实验结果吻合良好,验证了格子Boltzmann方法(LBM:Lattice Boltzmann Method)模拟物体入水问题的可行性.     

结合亚格子模型的Lattice-Boltzmann算法

介绍一种亚格子模型与LB(Lattic-Boltzmann)方法相结合的算法,并用其对亚临界雷诺数情况下的圆柱绕流问题进行数值模拟,得到流场的流线图以及圆柱表面的压力系数。通过与实验值相比较,发现数值结果与实验值是比较吻合的,证明该算法可以用于计算雷诺数较大的流体问题,同时具有LB方法计算效率高的优点。     

基于Boltzmann方法的手动可调螺距桨敞水特性

针对船舶长期服役后出现的船、机、桨不匹配问题,采用Boltzmann方法建立手动可调螺距螺旋桨的数学模型,对手动可调螺距螺旋桨进行敞水特性计算,结果表明:手动可调螺距螺旋桨随着螺距角的增大,其推力、转矩逐渐增大,当进速较小时,桨叶螺距角小的效率高,进速较大时桨叶螺距角大的效率高,并且桨叶螺距角有一定的工作范围,另外随着...     

一类特殊的9-bit格子Boltzmann模型

基于传统流体力学的斯托克斯假设，对可压缩流体的Navier-Stokes方程的特点进行了分析．在此基础上，建立了既符合斯托克斯假设，又能模拟可压缩流体的9-bit格子Boltzmanrt模型，并运用格子Boltzmmm模型的相关理论确定了模型参数．最后，通过对尾流现象的模拟，验证了模型的可行性．     

基于流固耦合模型的车门密封条隔声研究

采用浸入边界-格子玻尔兹曼法建立密封系统流固耦合模型,研究不同预压缩量下的密封条隔声。利用浸入边界法建立密封条的力学模型,同时用格子玻尔兹曼法模拟周围流体,两者结合完成实际车门密封条系统的二维简化计算模型。通过比较动态载荷下有限元和浸入边界模型的模拟结果,验证了系统建模的有效性。设计并搭建密封条隔声试验台架,可测量不同预压缩条件下的隔声。试验与仿真的结果相互验证,结果显示,有效挤压下密封条隔声量随着预压缩量缓慢上升,而产生缝隙后隔声量将显著下降。研究证明浸入边界-格子玻尔兹曼法处理流固耦合建模简便且计算效率高,在汽车密封系统相关的失效、隔声、泄漏噪声等问题上有广泛的应用前景。     

基于仿生学的高速列车减阻机理数值模拟

鲨鱼皮的盾鳞形沟槽形状是鲨鱼保持高速前行的关键。将鲨鱼皮表面沟槽结构应用到高速列车领域,采用格子Boltzmann方法模拟了盾鳞形沟槽表面对流动阻力的影响,根据模拟结果计算阻力损失系数,并与光滑表面阻力损失系数进行对比分析,得到不同雷诺数下的沟槽表面减阻能力。根据盾鳞形沟槽表面内流线图分析了沟槽的减阻机理。     

结合大涡模拟的格子玻尔兹曼方法模拟高雷诺数流动

为了将格子玻尔兹曼方法（Lattice Boltzmann method）推广到高雷诺数流动的数值模拟上,文章研究了将大涡模拟的Smagorinsky模型及其改进的IR模型应用到LBM方法中并发展了LBM-SM模型和LBM-IR模型,其后以顶盖驱动方腔流动（Re=1000;10000;100000）和后台阶流动（Re=389;1000;10000;100000）为标准进行数值模拟与比较。数值结果说明该方法可以应用于高雷诺数流动的数值模拟,并克服了传统LBM方法在模拟高雷诺数流场时会出现非物理振荡的情况。通过分析对比,不仅得到了两种模型能够稳定计算且不失真的参数范围,并且认为LBM-IR模型有效参数的选取范围更为广泛。