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期刊信息/Journal information
空气动力学学报
中国空气动力学会
空气动力学学报

中国空气动力学会

邓小刚

双月刊

0258-1825

kqdlxxb@aas.cardc.com

0816-2463287

621000

四川绵阳211信箱

空气动力学学报/Journal Acta Aerodynamica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国空气动力学会主办的综合性学术刊物，主要刊载空气动力学领域具有创造性的理论、实验和应用论文，也发表流体力学，风工程等方面的好论文。是国家一级刊物，也是重要的核心期刊，被国内外重要数据库收录。
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    界面不稳定性诱导的湍流混合问题的RANS统一预测新思路

    谢寒松肖梦娟张又升
    1-13页
    查看更多>>摘要：准确预测由Rayleigh-Taylor(RT)、Richtmyer-Meshkov(RM)和Kelvin-Helmholtz(KH)等流体力学界面不稳定性诱导的湍流混合问题具有重要的科学意义和工程价值.在工程实践中,利用雷诺平均湍流模型(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)模拟上述问题是当前及可见的未来最主流的方法.RANS模型主要包括物理模型和模型系数两方面.然而,在实际工程中,存在各类复杂性问题及其相互耦合,使得采用同一套RANS模型统一预测不同混合问题变得极具挑战,而这又是RANS模型能落地工程应用的前提条件.为解决上述问题,本研究直面工程应用,基于整体论思维观提出了实现RANS渐近理想统一预测的新思路,给出了系统确定湍流混合模型系数的新方法,并将其应用至混合领域内的k-L、k-ε和BHR三类(含亚类)主流的RANS混合模型,均实现了同一套湍流混合模型对不同混合问题的统一预测,证明了所提思路和方法在混合领域的适用性和鲁棒性.本工作可为RANS湍流混合模型的工程化应用奠定基础,其核心思路也可望延拓应用至其他领域的湍流模型上.

    湍流混合统一预测RANS模型模型系数

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    基于机器学习的房颤病人左心耳血流动力学研究

    刘笑语林洪涛钱姜宏蔡声泽...
    14-20页
    查看更多>>摘要：房颤是一种常见的心血管疾病,其发病率在全球范围内呈现出快速增长的趋势.房颤病人的左心房及左心耳内的血流动力学规律,比如速度场和压力场,是评估血栓形成风险的重要依据之一.目前对于心血管问题的传统研究方法是计算流体力学,尽管其精度被认可,但高昂的计算成本限制了其在临床快速诊断方面的应用.为了解决这个问题,机器学习方法开始被引入,本文提出了一种基于边卷积层和双通道的神经网络架构.经过训练,该架构可以由左心耳的点云模型,预测出内部的速度场和压力场.该架构对测试集中样本的速度场预测误差约为 10%,压力场预测的误差约为 5%.应用本文方法对 314 例房颤患者的左心房及左心耳的血流动力学特性进行研究,发现房颤患者的左心耳内流速低于正常人,而左心房平均压力高于正常人,男性相比于女性更容易患有房颤.

    血流动力学机器学习房颤左心耳神经网络

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    树木气弹模型风致响应特性的风洞试验研究

    郝艳峰黄斌
    21-34页
    查看更多>>摘要：为研究风荷载作用下树木的风致位移响应特性,揭示不同尺度阵风与树木风致位移的相互关系,基于满足主要相似要求的树木缩尺气弹模型,参照工程科学数据集ESDU 85020,在风洞中构建相应风场,通过同步测量风速、树冠中心位移和树干位移,开展了树干-树冠-风速三者之间的相互关系和时频特征研究.结果表明:树冠中心位移、树干位移、风速三者之间呈正相关关系,三者之间的互功率谱密度函数解释了其时域和振型特征;树冠中心位移和树干位移均以顺风向为主;树叶数量增加到一定程度时可以减缓树冠中心位移,但是不能减缓树干位移;树冠中心和树干位移的脉动特性主要受树冠频率控制,树冠中心和树干的风致位移响应主要受大尺度阵风控制,满足准定常假设.

    树木气弹模型风洞试验动力特性风致响应特性大尺度阵风

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    飞行器气动稳健优化设计方法研究进展

    赵欢王摄昆高正红黄江涛...
    35-69页
    查看更多>>摘要：随着对现代飞行器性能需求的不断提高,面向工程应用的先进气动外形设计方法要求能兼顾多学科高性能和稳健性,以突破传统设计方法设计的外形稳健性差、难以实现工程应用的难题.针对这一问题,飞行器气动稳健优化设计方法脱颖而出并取得了快速发展,多种高效实用的不确定量化和稳健优化方法被相继提出,成为了满足工程型号气动外形设计要求最有力的手段之一.本文以建立工程实用的高效气动稳健优化设计方法为需求,综述了飞行器气动稳健优化设计相关理论和方法的最新研究进展.首先,系统介绍了飞行器气动稳健优化设计方法的研究现状和最新进展,对不确定建模、不确定量化和稳健优化等关键技术的发展现状进行了详细介绍和讨论;然后,结合当前最受关注的工程应用问题,陈述和讨论了气动稳健优化设计方法在跨声速翼型/机翼、自然层流外形、叶栅/旋翼外形 3 类典型复杂气动设计问题中的应用效果和进展,同时结合多学科分析与优化设计需要,调研了气动/隐身/声爆/结构多学科稳健优化设计在工程设计问题中的最新进展和发展方向;最后,结合文献综述,讨论了飞行器气动稳健优化设计理论和方法在发展和应用上面临的难题和挑战,并展望了未来研究方向.

    气动稳健优化设计不确定建模不确定量化多学科稳健优化稳健气动外形

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    Menter SST湍流模型系数在高速流动模拟中的不确定度量化研究

    陈鑫王刚叶正寅
    70-85页
    查看更多>>摘要：Menter SST湍流模型系数的不确定性会对高速流动数值模拟的结果产生显著影响.本文针对二维压缩拐角、二维圆柱和三维双椭球体 3 个典型高速模型,定量评估湍流模型封闭系数不确定性对数值模拟的影响.首先,采用非嵌入多项式混沌方法量化由Menter SST湍流模型封闭系数不确定性导致的气动力/热数值模拟的不确定度;然后,依据Sobol敏感性指标对封闭系数的敏感性进行排序,辨识导致不确定度的关键因素.研究结果表明气动热的不确定度普遍大于气动力.在考察的 9 个封闭系数中,σω1、β∗、κ、a1是对数值模拟结果不确定度贡献较大的关键模型参数,其敏感性大小与当地流动特征相关:在流动的大部分区域内,生成项系数σω1和κ是导致数值模拟结果不确定度的主要因素;而在流动发生分离或出现激波后的区域,数值模拟结果受耗散项系数β∗与剪切应力限制器参数a1的影响更显著.

    不确定度量化高速流动敏感性分析MenterSST湍流模型封闭系数

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    证据理论框架下主动学习代理模型驱动的CFD模拟不确定性量化方法

    陈浩吴沐宸陈江涛夏侯唐凡...
    86-99页
    查看更多>>摘要：计算流体力学(CFD)模拟中存在模型参数、数值离散和边界条件等诸多形式各异的不确定因素.鉴于证据理论具有灵活的建模框架,且能同时量化CFD模拟中的随机和认知不确定性,基于其提出了一种证据理论框架下主动学习代理模型驱动的CFD模拟不确定性量化方法,以较少的CFD仿真模型调用次数实现对CFD模拟结果的不确定性量化.该方法采用最优最大最小距离策略生成空间分布良好的候选样本点,通过动态熵权-TOPSIS主动学习策略平衡了代理模型的全局探索、局部开发和鲁棒性.此外,提出基于Hartley测度和Jousselme距离的复合收敛准则以判断终止代理模型训练的时间并量化输出响应的不确定性.最后,以采用NASA SC(2)0410 翼型剖面的超临界机翼流场CFD模拟为例,分析来流参数和湍流模型参数的不确定性对机翼输出响应升阻比的不确定性量化结果.

    CFD不确定性量化证据理论主动学习代理模型动态熵权-TOPSIS

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    低可探测DSI进气道几何敏感性分析

    舒博文高正红黄江涛钟世东...
    100-113页
    查看更多>>摘要：低可探测DSI进气道(蚌式进气道)设计受多个几何参数的影响,单几何参数分析难以全面反映外形对进气道性能的影响.本文采用非嵌入式多项式混沌方法对某低可探测DSI进气道开展研究,分析亚声速大攻角、最大飞行速度时,进气道性能对喉道面积、喉道位置、鼓包马赫数、鼓包前移量、唇罩前伸量、唇口前缘半径以及进气道收缩量的敏感程度,并开展了选型设计.结果表明,进气道性能对唇罩前伸量最敏感,鼓包马赫数和收缩量对亚声速大攻角下的进气道性能也有所贡献,并存在最佳的唇罩前伸量与进气道收缩量.选型设计后,进气道在亚声速大攻角时总压恢复系数提升 4.6%,稳态总压畸变指数下降 10.9%;在最大飞行速度时总压恢复系数提升 3.1%,稳态总压畸变指数降低35.5%.合理地选择几何参数,减弱或消除进气道唇口处以及激波后的分离能够有效提升进气道性能.

    DSI进气道敏感性分析总压畸变总压恢复非嵌入多项式混沌

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    来流变化导致飞行器气动力/热不确定度量化分析

    陈海鹏鞠胜军汪小卫郭迪龙...
    114-123页
    查看更多>>摘要：为评估及量化来流条件变化导致高速飞行器气动力/热特性的不确定性程度,选择具有飞机前机身与座舱罩组合部件基本特征的双椭球模型为研究模型,采用数值模拟方法,获得了其流动结构和壁面热流、压力分布等特征,并通过与实验数据进行对比,验证了预测方法的可靠性.在此基础上,选取来流速度、来流温度、来流密度和壁面温度这4 个来流参数作为不确定性变量,采用拉丁超立方试验设计与非嵌入式多项式混沌相结合的不确定度量化方法,开展了气动力/热不确定度量化分析和敏感性分析.结果表明,来流条件的不确定性对模型的升力、阻力及驻点热流的值均有较大影响,其中来流速度和来流温度的变化对壁面压强分布影响较大,来流速度、来流密度和壁面温度的变化对壁面热流的预测有着重要影响.

    数值模拟气动力热预测不确定性量化多项式混沌敏感性分析

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    《大型结构风效应流固耦合与人工智能》专栏征稿简则

    《空气动力学学报》编辑部
    后插1页
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