于剑 作品数:28 被引量:324 H指数:6 供职机构: 北京航空航天大学 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 陕西省自然科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 理学 自动化与计算机技术 天文地球 更多>>
DPW系列会议述评与思考 被引量:13 2011年 验证与确认一直是困扰计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)发展的关键问题.由AIAA组织的阻力预测会议(Drag Prediction Workshop,DPW)是CFD验证与确认方面的一项重要学术活动,其宗旨是提供一个开放、公正的平台,考核CFD方法、程序和模型的效能,评价CFD作为应用空气动力学工具的现状.本文综述了4次DPW系列会议,对会议的结果和结论进行了详细述评,对其反映的一些问题进行了深入探讨.最后根据多年对DPW的关注和研究,提出了一些由DPW引发的思考. 阎超 席柯 袁武 于剑关键词:CFD 基于熵限制的Baldwin-Lomax湍流模型 被引量:4 2012年 针对Baldwin-Lomax(BL)模型在模拟超声速复杂流动中的不足,提出一种基于熵限制的新型修正方式.分别采用原始的BL模型(BL-origin)、修正后的BL模型(BL-entropy)以及Wilcox k-ω两方程模型对超声速平板、超声速二维压缩拐角以及膨胀-压缩拐角3个典型算例进行计算,结果表明BL-entropy能够较好地获取长度尺度进而得到均匀合理的涡粘性分布.同时,该修正方式简单高效并且适用于其他与超声速边界层有关的模型,具有较大的发展潜力. 赵瑞 阎超 于剑关键词:湍流模型 超声速流动 计算流体力学 来流导致的高超声速气动热不确定度量化分析 被引量:9 2018年 通常的CFD计算都是确定性的,然而复杂工程数值模拟中必然存在误差与不确定度,分析与辨识其不确定度来源,对不确定度进行量化分析,对数值模拟可信度评估有重要意义。在高超声速飞行器气动热计算中,为获得更加可靠的气动热数据和鉴定影响气动热预测的关键因素,对返回舱开展了气动热不确定度量化分析和敏感性分析。首先选取来流速度、来流温度、壁面温度和来流密度4个不确定性输入变量,并且假定来流速度变化范围为±120 m/s(±2%),来流温度、壁面温度和来流密度变化范围为±10%。然后采用拉丁超立方抽样法生成样本,再通过热化学非平衡数值模拟方法进行气动热计算,最后分别运用基于非嵌入式多项式混沌(NIPC)的方法和基于Sobol指数的方法开展不确定度量化和敏感性分析。结果表明,在给定的输入变量不确定度的条件下,壁面热流不确定度不小于15.9%,在驻点和肩部存在峰值分别约为19.8%(0.087 MW/m^2)和17.3%(0.076 MW/m^2);相比而言,在给定变化范围内壁面热流对来流密度和来流速度更为敏感,来流温度和壁面温度对热流变化不产生明显影响。 张伟 王小永 于剑 阎超关键词:气动热 热化学非平衡 一种基于紧致型高分辨率混合格式的可压缩湍流直接数值模拟方法 本发明涉及一种基于紧致型高分辨率混合格式的可压缩湍流直接数值模拟方法。针对可压缩湍流既需要较高的流场分辨率以捕捉小尺度流动结构又需要稳定捕捉激波的特点,该方法利用基于当地流场变量的混合函数将两种不同数值格式进行混合,在光... 李彦苏 于剑 阎超基于虚网格的格心ADT搜索法 被引量:2 2012年 针对重叠网格寻点问题,提出了一种直接在格心网格下操作,基于虚网格的ADT(Alternating Digital Tree)搜索方法.通过对计算网格进行扩展,建立虚边界网格,解决了格心网格因覆盖区域不完整而无法直接建立ADT数据结构的问题.搜索结果即为包含解的格心单元集合,可直接对结果列表遍历以得到合理贡献单元,故完全摒弃了可靠性差的StencilWalk方法.由虚网格的定义,使寻点在边界附近的处理更为灵活,可以准确给出边界附近贡献单元的有效信息,同时简化了虚网格体系的构建.扩展了重叠边界类型,构建的搜索空间能完整覆盖网格范围,解决了对称面重叠问题.算例研究表明:该方法可靠性好,边界处理能力强,有效提高了重叠网格方法对大型复杂网格的解算能力. 袁武 阎超 于剑 杜若凡关键词:重叠网格 STENCIL 卷积自编码器在非定常可压缩流动降阶模型中的适用性 被引量:1 2023年 为有效降低使用计算流体力学(CFD)方法的设计成本和周期,降阶模型(ROM)得到广泛关注。对于复杂的可压缩流动,使用本征正交分解(POD)等线性方法进行流场降维,需要大量模态才能保证流场重建的精度,采用非线性降维方法能够有效减少所需模态数。卷积自编码器(CAE)是一种由编码器和解码器组成的神经网络,能够实现数据降维和重构,可看作是POD方法的非线性拓展。采用CAE进行流场数据的非线性降维,同时使用长短期记忆(LSTM)神经网络进行流场状态的时间演化。对于不可压缩问题,使用自编码器和LSTM结合进行流场重构的方法已有较多研究,选择一维Sod激波管、Shu-Osher问题、二维黎曼问题和开尔文-亥姆霍兹不稳定性算例,测试该ROM对非定常可压缩流动的有效性,同时基于POD方法,在不同模态数下构造Sod激波管和黎曼问题的ROM作为对比。结果表明:对于非定常可压缩流动,CAE-LSTM方法能够在使用较少自由变量数的前提下获得较高的重构和预测精度。 肖若冶 于剑 马正宵关键词:降阶模型 一种基于非线性数据降维的动态模态分解流场预测方法 本发明属于计算机辅助的流体力学技术领域,提出了一种基于非线性数据降维的动态模态分解流场预测方法,结合了正交分解与多层感知机自编码器。首先通过两步POD提取非定常流场中的模态系数,形成低维特征,然后通过多层感知机自编码器对... 林梦楠 马正宵 于剑一种基于非线性数据降维的动态模态分解流场预测方法 本发明属于计算机辅助的流体力学技术领域,提出了一种基于非线性数据降维的动态模态分解流场预测方法,结合了正交分解与多层感知机自编码器。首先通过两步POD提取非定常流场中的模态系数,形成低维特征,然后通过多层感知机自编码器对... 林梦楠 马正宵 于剑高精度激波捕捉格式的性能分析 被引量:3 2014年 在数值模拟激波-湍流干扰问题时,为了精确模拟湍流脉动的小尺度结构,数值格式应尽量减小自身的数值耗散.但是为了稳定、无震荡地捕捉激波,数值格式又必须具有一定程度的数值耗散.基于上述这2种相互矛盾的要求,采用无黏泰勒格林涡、可压缩湍流等经典算例对目前广受好评的几种高精度格式进行了系统地对比.一系列的计算分析表明,当前工程中广泛应用的高精度格式虽然都能一定程度地满足上述2种要求,但与理想目标仍有较大的差距. 屈峰 阎超 于剑 陈嘉阳关键词:高阶格式 激波捕捉 鲁棒性 可压缩湍流 基于RoeM格式思想的激波稳定格式构造 为了在保留Roe格式原有优点的基础上克服其容易产生激波不稳定现象且无粘定常流计算中无法保证总焓守恒的缺陷,本文以RoeM格式构造思想为基准,结合高阶激波判别方法提出了RoeMwl,RoeMW2格式。计算结果表明,在流动较... 屈峰 阎超 于剑 仲崇岩关键词:流体动力学 激波稳定性