刘溢浪
- 作品数：9 被引量：89H指数：3
- 供职机构：西北工业大学航空学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学自动化与计算机技术更多>>
- 非定常求解的内迭代初值对计算效率的影响研究被引量：2
- 2016年
- 基于非定常流场的双时间求解方法,提出了一种提高非定常流场求解效率的有效策略。通过对前几个时刻的流场信息进行外插来确定下一时刻的迭代初值,使之更接近于收敛解,降低内迭代初始残值,进而提高了非定常流场的求解效率。将流场中每个点的守恒量在时间方向上进行泰勒级数展开,设计了若干种外插格式。采用绕圆柱非定常流动的求解来验证本方法的计算效果,并研究了不同初值外插格式、空间离散格式、时间步长和收敛标准对初值外插方法效果的影响。研究表明,在双时间步法基础上,采用初值外插策略可普遍提高计算效率,其中交替外插策略可以普遍将求解效率提高1倍左右。相比于迎风格式,该方法对中心格式的求解效率提高更显著,并且对于不同的收敛标准和时间步数均有非常明显的效果。
- 贡伊明张伟伟刘溢浪
- 一种超音速高超音速动导数的高效计算方法被引量：7
- 2013年
- 动导数是飞行器稳定性和操作性分析的原始输入参数。目前的计算方法主要包括工程方法和非定常CFD数值方法。前者虽具有较高的效率,但精度较低,后者则计算量较大。当地流活塞理论结合了CFD技术高精度和经典活塞理论高效率的优点。采用基于定常CFD技术的当地流活塞理论,发展了一种高效、高精度的超音速、高超音速飞行器动导数的计算方法。论文以纵向刚体模态为例推导了动导数的计算公式。通过两个国际标模算例的对比验证,证明了该方法的正确性和计算精度。
- 刘溢浪张伟伟田八林叶正寅
- 关键词：动导数超音速高超音速当地流活塞理论
- 智能赋能流体力学展望被引量：49
- 2021年
- 人工智能(AI)是21世纪的前沿科技,流体力学如何在智能化时代焕发青春是值得本领域研究者思考的话题。从智能赋能流体力学角度,就其研究内涵、研究内容、近期研究及难点进行了总结,并对智能流体力学未来的发展进行了展望。研究指出,流体力学计算或试验中所产生的数据是天生的大数据,如何通过深度神经网络、随机森林、强化学习等机器学习方法来利用这些数据,缓解甚至替代理论和方法层面对人脑的依赖,挖掘新的知识,成为一种新的研究范式;相关研究将涵盖流动控制方程的机器学习、湍流模型的机器学习、物理量纲分析与标度的智能化以及数值模拟方法的智能化;借助人工智能技术,发展流动信息特征提取与多源数据融合的智能化是流体力学发展的迫切需求;研究内容应至少涵盖海量数据挖掘方法以及多源气动数据的智能融合;发展数据驱动的流体力学多学科、多物理场耦合建模与控制是工程应用的迫切需求,相关工作涉及多场耦合建模、气动外形智能优化设计以及流动智能自适应控制等方面。
- 张伟伟寇家庆刘溢浪
- 关键词：数据融合特征提取
- 一种基于增量径向基函数插值的流场重构方法被引量：3
- 2014年
- 由于流场参数重构中,用于重构的基网格单元的物理参数波动量相对于均值较小,径向基函数(RBF)直接插值方法重构会产生较大的数值振荡,论文提出了一种增量RBF插值方法,并用于有限体积的流场重构步,明显改善了插值格式的收敛性和稳定性.算例首先通过简单的一维模型说明该方法的有效性,当目标函数波动量相对于均值为小量时,增量RBF插值能够抑制数值振荡;进一步通过二维亚音速、跨音速定常无黏算例、静止圆柱绕流非定常算例以及超音速前台阶算例来说明该方法在典型流场数值求解中的通用性和有效性.研究表明增量RBF重构方法可陡峭地捕捉激波间断,可有效改善流场求解的收敛性和稳定性,数值耗散小,计算效率高.
- 刘溢浪张伟伟蒋跃文叶正寅
- 关键词：有限体积法稳定性
- 一种基于当地流活塞理论的超音速高超音速动导数高效计算方法研究
- 动导数是飞行器稳定性和操作性分析的原始输入参数。目前的计算方法主要包括工程方法和非定常CFD数值方法。前者虽具有较高的效率，但精度较低，后者则计算量较大。当地流活塞理论结合了CFD技术高精度和经典活塞理论高效率的优点...
- 刘溢浪张伟伟田八林叶正寅
- 关键词：动导数超音速高超音速当地流活塞理论
- 文献传递网络资源链接
- 基于降阶模型和梯度优化的流场加速收敛方法被引量：1
- 2023年
- CFD是解决流体相关复杂工程问题的重要手段,随着流体力学研究和工程应用问题的日益复杂,更高效、精确的CFD算法研究至关重要。提出了一种基于降阶模型(ROM)和梯度优化用于加速稳态流场的收敛方法。该方法首先收集CFD迭代求解过程中的流场快照构造基于正交分解(POD)的降阶模型,然后使用梯度优化方法求解降阶模型得到残差更低的流场,最后以该流场为初值继续进行CFD迭代求解从而加速CFD的收敛过程。将该方法用于基于有限体积法的CFD求解器中,针对无黏、湍流算例验证了所提加速收敛方法的有效性。结果表明,加速收敛方法相比于初始CFD方法迭代步数能显著减少2~3倍,是一种高效且鲁棒的加速收敛方法,且在复杂工程问题中具有广泛的应用前景。
- 曹文博刘溢浪张伟伟
- 关键词：计算流体力学降阶模型梯度优化有限体积法
- 时间谱方法中的高效GMRES算法被引量：3
- 2017年
- 研究了时间谱方法求解周期性非定常流场的计算效率,并对时间谱方法应用于周期性非定常流动的隐式求解方法进行探讨。当采样点数增加或减缩频率增大时,时间谱方法对应的雅可比矩阵对角占优性质迅速恶化,导致很多传统的迭代方法失效。为了解决上述问题,论文采用带预处理的广义极小残差(GMRES)算法来提高雅可比系数矩阵的计算收敛性。使用时间谱方法对NACA0012翼型强迫振荡算例进行计算,并与时域差分方法的计算效率和精度进行对比。研究表明在保证计算精度的同时,时间谱方法普遍可将计算效率提高一个量级左右。对于跨声速周期性流动,广义极小残差算法不论是稳定性还是收敛性都优于对称SGS迭代算法。
- 贡伊明刘战合刘溢浪张伟伟
- 关键词：预处理
- 基于非结构网格径向基函数重构的高阶有限体积方法研究
- 将径向基函数插值方法引入到Navier-Stokes方程有限体积法流场数值求解的重构步,借鉴k-exact型高阶格式的思路,在非结构网格上构造了格心有限体积法高阶精度数值格式,详细阐述了使用逆二次径向基函数进行流场重构的...
- 刘溢浪张伟伟叶正寅
- 机器学习在湍流模型构建中的应用进展被引量：33
- 2019年
- 借助于高性能计算机和数据共享平台的发展,研究者可以获取大量的高分辨率湍流计算数据。近年来,随着深度神经网络等人工智能技术的发展,数据驱动的机器学习方法也开始应用于湍流模型中不确定度的量化以及模型的改进和构建中。湍流大数据与人工智能相结合是湍流研究的一个新领域。研究者在取得一定成果的同时也面临着诸多困难和挑战,例如模型的泛化能力和鲁棒性等。模型构建过程包含了数据处理、特征选择以及模型框架的选取与优化等诸多方面,这些方面在不同程度上影响模型的性能。本文从机器学习在湍流建模过程中的实现方法和模型的不同作用两方面分析总结了目前主要的研究工作进展,并对这类问题面临的挑战和未来的研究展望进行了阐述。
- 张伟伟朱林阳刘溢浪寇家庆
- 关键词：湍流人工智能数据驱动
