收藏本站
收藏 | 投稿 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于人工神经网络的亚格子应力建模

吴磊  肖左利  
【摘要】:亚格子(SGS)应力建模在湍流大涡模拟(LES)中有着极为重要的作用.传统亚格子应力模型存在相对误差较大、耗散过强等问题.近年来,计算机技术的发展使得人工神经网络(ANN)等机器学习方法逐渐成为亚格子应力建模型的新研究范式.本文着重考虑滤波宽度及雷诺数影响,在不可压缩槽道湍流中建立了亚格子应力的ANN模型.该模型以滤波后的直接数值模拟(f DNS)流场物理量及滤波尺度为输入信息,相应滤波尺度下的亚格子应力为输出量.通过对不同滤波尺度及不同雷诺数数据的训练, ANN模型能够给出与直接数值模拟(DNS)高度吻合的亚格子应力.此外,模型在亚格子耗散等非ANN建模量上也有着优异的预测性能,与基于DNS获得的对应物理量的相关系数大都在0.9以上,较梯度模型及Smagorinsky模型有明显提升.在后验测试中, ANN模型对流向平均速度剖面的预测同样优于梯度模型、Smagorinsky模型及隐式大涡模拟(ILES)等传统LES模型.在脉动速度均方根预测方面,除了某些法向位置外ANN模型的性能整体上相对其他3个模型有所提升.然而,随着网格尺度的增大ANN模型预测的结果与fDNS结果的偏差逐渐增大.总之, ANN方法在发展高精度亚格子应力模型上具有很大的潜力.

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 谢晨月;袁泽龙;王建春;万敏平;陈十一;;基于人工神经网络的湍流大涡模拟方法[J];力学学报;2021年01期
2 容志建;许传炬;;谱消去黏性谱元法大涡模拟[J];力学学报;2009年02期
3 徐仁军;;低雷诺数下槽道湍流的大涡模拟[J];广东化工;2014年21期
4 李新亮;;湍流与超级计算[J];大飞机;2021年06期
5 许春晓;吴超;崔桂香;;壁面在展向作周期运动的槽道湍流的大涡模拟[J];计算物理;2006年05期
6 刘旭;闫亭;包艳;;谱单元法在湍流数值模拟中的应用[J];科技通报;2020年05期
7 戴琪;金台;罗坤;樊建人;;可压缩均匀湍流中颗粒对湍流调制的数值研究[J];工程热物理学报;2018年04期
8 方一红,罗纪生,周恒;槽道湍流近壁区相干结构的数值模拟[J];力学学报;1995年05期
9 尹光;许春晓;黄伟希;;近壁湍流的降阶模型及应用[J];气体物理;2016年02期
10 刘难生,陆夕云,庄礼贤;一种改进的旋转湍流亚格子尺度模型及其应用[J];中国科学G辑:物理学、力学、天文学;2004年02期
11 苏铭德;弯曲矩形管道内充分发展流动的数值研究──第二部分:湍流[J];计算物理;1995年01期
12 卢浩;张会强;王兵;杨帆;王希麟;;横向粗糙元壁面槽道湍流的大涡模拟研究[J];工程热物理学报;2012年07期
13 赵宏凯;方乐;;尾流的双尺度简化模型及其大涡模拟建模[J];工程热物理学报;2021年06期
14 苏铭德;直方管内充分发展湍流的大涡模拟第一部分[J];空气动力学学报;1995年01期
15 刘难生,仲峰泉,陆夕云,庄礼贤;旋转圆管湍流的大涡模拟数值研究[J];力学学报;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 李新亮;傅德薰;马延文;;可压缩衰减湍流的直接数值模拟[A];计算流体力学研究进展——第十一届全国计算流体力学会议论文集[C];2002年
2 陆夕云;;分层湍流和旋转湍流的大涡模拟研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
3 谭爽;李启兵;符松;;可压缩快速畸变湍流直接数值模拟[A];第八届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2014年
4 张劲柏;何国威;;聚合物槽道湍流的直接数值模拟[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
5 酆庆增;王健平;;热湍流的直接数值模拟[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年
6 谭爽;李启兵;符松;;基于气体动理学格式的可压缩湍流直接数值模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
7 陈小平;李新亮;樊菁;;高超声速化学非平衡湍流直接数值模拟[A];第七届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2012年
8 周添;许春晓;黄伟希;赵立豪;;颗粒两相槽道湍流大涡模拟先验性分析板[A];第十届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2018年
9 傅德薰;马延文;;湍流的直接数值模拟及可压缩效应[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
10 何国威;;湍流的时空关联模型和大涡模拟方法[A];第九届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2016年
11 晋国栋;;湍流二相流大涡模拟颗粒相亚格子模型[A];2016年全国环境力学学术研讨会摘要集[C];2016年
12 傅德薰;马延文;;湍流的直接数值模拟及可压缩效应[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
13 谢晨月;王建春;万敏平;李辉;陈十一;;高可压缩湍流大涡模拟的亚网格模型[A];第十届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2018年
14 邓小兵;金玲;;让误差飞一会儿——湍流大涡模拟中的动态自适应迎风方法[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
15 史一蓬;冯伟斌;佘振苏;;基于多层次相似结构的湍流大涡模拟算法设计[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
16 林昭武;邵雪明;余钊圣;;中性悬浮大颗粒对方管湍流影响的数值研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
17 王士召;何国威;;面向E级计算的复杂动边界不可压湍流大涡模拟[A];第十届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2018年
18 于明州;;纳米颗粒凝并过程两相湍流矩方法直接数值模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
19 尹光;许春晓;黄伟希;崔桂香;;近壁湍流自维持过程的动力模态分析[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
20 高福杰;张健;晋国栋;何国威;;湍流亚格子混合的解析模型及其在非预混燃烧中的应用[A];第八届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 尹光;近壁湍流预测及在大涡模拟中的应用[D];清华大学;2018年
2 王磊;湍流传热和湍流控制的数值模拟研究[D];中国科学技术大学;2007年
3 朱晨琳;非常规颗粒悬浮湍槽流的双重直接数值模拟[D];浙江大学;2019年
4 杨子轩;旋转槽道湍流流动及热特性和大涡模拟模式研究[D];清华大学;2012年
5 郭双喜;槽道湍流中颗粒弥散及电除尘应用的数值研究[D];华中科技大学;2010年
6 周全;利用重正化群方法研究旋转湍流的统计性质[D];中国科学技术大学;2013年
7 汤辉;基于涡粘系数运输方程的亚格子模式建模及其在湍流中的应用[D];吉林大学;2020年
8 夏振炎;流向狭缝周期吹吸扰动控制壁湍流相干结构的实验研究[D];天津大学;2007年
9 罗坤;气固两相自由剪切流动的直接数值模拟和实验研究[D];浙江大学;2005年
10 冯圣军;大气表面层气-固颗粒两相流的大涡模拟[D];兰州大学;2019年
11 葛铭纬;基于近壁相干结构的湍流减阻主动控制研究[D];清华大学;2011年
12 祝国旺;来流湍流对矩形钝体绕流非定常气动载荷影响机理的高精度大涡模拟研究[D];中国科学技术大学;2021年
13 吴凡;湍流与颗粒相互作用的直接数值模拟研究[D];浙江大学;2016年
14 唐久棚;可压缩槽道湍流中压力及其导数的数值模拟和理论研究[D];中国科学技术大学;2020年
15 王博;激波/湍流边界层相互作用流场组织结构研究[D];国防科学技术大学;2015年
16 李健;槽道湍流中亚谐型低速条带失稳和演化的数值研究[D];南京理工大学;2015年
17 青春;利用中尺度数值气象模式预报大气光学湍流[D];中国科学技术大学;2017年
18 董明;超音速尖锥/钝锥边界层稳定性、转捩及湍流的研究[D];天津大学;2008年
19 张道祥;稳定分层湍流的实验与理论研究[D];上海大学;2009年
20 邱翔;分层流动中湍流结构和湍流逆梯度输运特性研究[D];上海大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 郭大为;带壁面抽吸的槽道湍流大涡模拟[D];天津大学;2005年
2 朱凤琦;低雷诺数条件下可压缩槽道湍流的大涡模拟[D];哈尔滨工业大学;2012年
3 冯伟斌;基于湍流自相似结构的大涡模拟算法设计[D];北京大学;2005年
4 王敏妙;超疏水性/粘弹性作用下Taylor-Couette流动的直接数值模拟[D];中国科学技术大学;2018年
5 李浩林;基于局部平均的DEM-SPH耦合数值模拟及GPU并行计算[D];大连理工大学;2018年
6 焦道宽;射流近场区域特征的三维直接数值模拟[D];天津大学;2018年
7 葛松林;平板湍流大涡模拟数值计算研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 吴洋;滞止支管内湍流渗透现象研究[D];山东大学;2020年
9 叶昭良;基于半隐格式均质湍流的直接数值模拟[D];华北电力大学;2015年
10 孙可心;基于间断伽辽金法的隐式大涡模拟研究[D];南京航空航天大学;2019年
11 邓涛;钝体—平板角区复杂流动的大涡模拟研究[D];重庆大学;2018年
12 曾诚;颗粒旋转对湍流变动影响的分析[D];南昌航空大学;2016年
13 郭春丽;风沙运输中湍流风场与颗粒运动的耦合机理[D];太原理工大学;2012年
14 韩守磊;气固两相湍流变动的研究[D];南昌航空大学;2008年
15 肖红林;槽道湍流的大涡模拟[D];天津大学;2004年
16 王建春;中等雷诺数方柱绕流的直接数值模拟研究[D];中国舰船研究院;2016年
17 贺松;飞沫粒子悬浮两相湍流研究[D];辽宁科技大学;2016年
18 张智露;室内大气湍流模拟系统的研究[D];太原理工大学;2017年
19 王宇;颗粒悬浮湍槽流的双重直接数值模拟研究[D];浙江大学;2012年
20 林雪力;壁湍流的电磁力减阻机理[D];南京理工大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 周恒;力学的世纪难题——湍流[N];中国航空报;2013年
2 沈英甲;冲击世纪科学难题——湍流的尝试[N];中国航空报;2013年
3 记者王春;国际湍流论坛再掀漩流[N];科技日报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978