對(duì)湍流摩擦阻力的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界普遍關(guān)心的重要問(wèn)題,而數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式的湍流模型修正方法對(duì)此顯示出較大的潛力和前景。提出了一種基于物理知識(shí)約束的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式湍流模型修正方法,根據(jù)湍流摩擦阻力分解獲得先驗(yàn)物理知識(shí),在S-A湍流模型的生成項(xiàng)中引入非均勻分布的修正因子,以修正因子為設(shè)計(jì)變量,設(shè)定包含物理知識(shí)約束的目標(biāo)函數(shù),利用離散伴隨方法求解目標(biāo)函數(shù)與設(shè)計(jì)變量之間的梯度關(guān)系,通過(guò)高效率的迭代求解獲得修正因子的分布。以槽道湍流為例,驗(yàn)證了包含物理知識(shí)約束的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式建模方法的優(yōu)勢(shì),并分析了物理知識(shí)約束對(duì)湍流摩擦阻力預(yù)測(cè)精度的影響,結(jié)果表明引入物理知識(shí)約束可進(jìn)一步提高湍流摩擦阻力的預(yù)測(cè)精度。 

【文章來(lái)源】：航空學(xué)報(bào). 2020,41(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

不同雷諾數(shù)下直接黏性耗散項(xiàng)的法向分布

湍流模型修正優(yōu)化流程如圖2所示，首先基于原始S-A模型完成RANS方程的求解，由流場(chǎng)變量及方程殘差構(gòu)造偏導(dǎo)數(shù)矩陣及關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的右端項(xiàng)?，然后使用GMRES算法對(duì)伴隨方程進(jìn)行求解，獲得目標(biāo)函數(shù)關(guān)于設(shè)計(jì)變量β的梯度，利用最速下降法進(jìn)行β的更新，重新構(gòu)造新的偏導(dǎo)數(shù)矩陣??及右端項(xiàng)?，迭代計(jì)算直至目標(biāo)函數(shù)收斂。以二維方程[29]來(lái)驗(yàn)證伴隨方法所求得的梯度與有限差分法的一致性，圖3對(duì)比了有限差分法與伴隨方法所得的梯度分布，其偏差小于0.57%，屬于合理范圍內(nèi)。

以二維方程[29]來(lái)驗(yàn)證伴隨方法所求得的梯度與有限差分法的一致性，圖3對(duì)比了有限差分法與伴隨方法所得的梯度分布，其偏差小于0.57%，屬于合理范圍內(nèi)。2 計(jì)算結(jié)果與分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3018883