結(jié)合機器學(xué)習(xí)的湍流模型是流體力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一.現(xiàn)有方法主要將實驗/數(shù)值的數(shù)據(jù)用于重構(gòu)或修正湍流渦黏性和雷諾應(yīng)力,鮮有針對轉(zhuǎn)捩問題的研究.本文利用深度殘差網(wǎng)絡(luò)(ResNet)重構(gòu)了間歇因子與流場平均量間的映射函數(shù),并與Spallart-Allmaras (SA)模型耦合,發(fā)展了一種類代數(shù)轉(zhuǎn)捩模型.結(jié)合高精度加權(quán)緊致非線性格式(WCNS-E6E5)在轉(zhuǎn)捩平板和S809翼型算例中進行了驗證,并與四方程的SST-7-及ed轉(zhuǎn)捩模型進行了對比,結(jié)果表明:純數(shù)據(jù)驅(qū)動的ResNet模型能夠準確預(yù)測間歇場,很大程度上改善了SA模型對自然轉(zhuǎn)捩流動的模擬能力;訓(xùn)練數(shù)據(jù)僅基于兩個零壓力梯度轉(zhuǎn)捩平板,模型能夠應(yīng)用于S809翼型不同迎角的情況,預(yù)測的升阻力特性和摩擦系數(shù)分布接近SST-γ-Re_θ轉(zhuǎn)捩模型的結(jié)果;在此基礎(chǔ)上,相較SST-γ-Re_θ模型節(jié)省了超過30%的計算成本.本研究顯示了機器學(xué)習(xí)方法在轉(zhuǎn)捩模型構(gòu)建中的強大潛力.

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本文編號：3950904