颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:43895271 阅读:17 留言:0更新日期:2025-01-03 13:08
本申请公开了一种颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法、装置、设备及介质,涉及飞行器技术领域,包括:获取颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据;根据所述颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据确定摩阻分解对应的各个子效应;其中,所述摩阻分解对应的各个子效应包括刚性壁面附近的平均涡量、螺度张量沿边界层壁法线积分、颗粒反馈力沿边界层旋度积分;将所述摩阻分解对应的各个子效应进行MPI规约操作求和,以得到刚性壁面统计系综平均涡矢量分量,利用所述刚性壁面统计系综平均涡矢量分量以及系综平均壁面摩擦矢量与涡矢量关系式获取颗粒壁湍流边界层的摩阻。通过上述方案,提高获取颗粒壁湍流边界层摩阻的精确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器,特别涉及颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法、装置、设备及介质


技术介绍

1、自主开发流体工业软件迫在眉睫,对于平板边界层和槽道流边界层这类基础研究问题的研究关系到复杂外形工业设备的优化设计。复杂外形工业设备,如飞行器的发动机透平,是含颗粒的两相流问题,其包含复杂的涡系结构。有鉴于此,开发含颗粒边界层的摩阻-涡分解求解器,对于理解在平板边界层和槽道流边界层这类基础研究问题中摩阻和涡的相互关系而言,至关重要。颗粒两相流边界层的摩阻受到两个因素影响:一个是颗粒反馈流体,给流体带来扰动,这种扰动影响着边界层摩阻的生成,另一个是边界层附着涡系的演化和发展,影响着湍流边界层的动力学过程,湍流动力学过程与边界层摩阻的生成密切相关。

2、传统的摩阻分解方法,通过求解navier-stokes方程(纳维-斯托克斯方程)的积分方程来获得摩阻的各组分信息,n-s方程给出的是流场的速度矢量信息,但无法直接给出涡矢量信息,因此传统摩阻分解方法,无法体现边界层涡系演化的过程,进而无法获取准确的颗粒壁湍流边界层摩阻。

3、综上可见,如何提高获取本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法,其特征在于,所述颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据包括压力、流体平均速度、边界层厚度、运动学粘性系数、壁面涡矢量分量以及颗粒微团对流体的反馈力。

3.根据权利要求2所述的颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法,其特征在于,所述根据所述颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据确定摩阻分解对应的各个子效应,包括:

4.根据权利要求3所述的颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法,其特征在于,所述将所述摩阻分解对应的各个子效应进行MPI规约操作求和,包括:

5.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法,其特征在于,所述颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据包括压力、流体平均速度、边界层厚度、运动学粘性系数、壁面涡矢量分量以及颗粒微团对流体的反馈力。

3.根据权利要求2所述的颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法,其特征在于,所述根据所述颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据确定摩阻分解对应的各个子效应,包括:

4.根据权利要求3所述的颗粒壁湍流边界层摩阻计算方法,其特征在于,所述将所述摩阻分解对应的各个子效应进行mpi规约操作求和,包括:

5.根据权利要求4所述的颗粒壁湍流边界层摩阻计...

【专利技术属性】
技术研发人员:李青毕京源潘翀
申请(专利权)人:天目山实验室
类型:发明
国别省市:

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