第57章 湍流模型校准实验

　　三人走了不久，进入一间房子。

　　在房子中有一整排的机器，电脑、转换机、AI虚拟屏和打印机。

　　在机器的面前，是一个镶嵌于墙里的圆形空洞，穿透整面墙。

　　在空洞里放着一个小型的飞机模型，飞机的前面有一个大风扇，空洞的四周镶嵌着几个感应器。

　　林可夫指着飞机和感应器道：“马上大风扇会吹出来风，风经过飞机模型，会被四周的感应器感受到风的流速和压强。”

　　“所有的数据都会显示在电脑上，同时AI虚拟屏上会模拟出一个小型的飞机模型，和风速、压强等等一切运动的轨迹，还有升力的数据。”

　　卓越疑惑的道：“你们这不是研究盾构机的吗？怎么还研究起空气动力学来了？”

　　林可夫笑道：“我们是研究盾构机，那是我们实验室的主业务，但我们实验室叫做流体动力与机电系统实验室，当然会研究空气动力学了。”

　　卓越点了点头，他还以为实验室就挂着一个名字，原来是真的在研究空气动力。

　　“我来给你演示一番吧！”林可夫道：“毕竟这些机器都很先进，我演示一番后你就会操作了。”

　　“不用！”卓越阻止道：“这些机器我以前用过，不用您演示了。”

　　“好吧！”林可夫意兴阑珊的道。

　　他本着认真的原则，想指点一番卓越，看样子是没机会了。

　　“那你就开始操作吧！”

　　“行！”卓越点了点头，坐到电脑前，打开电脑和其余的机器。

　　瞬间房间里就嗡嗡起来，电脑亮起，转换机运转，AI虚拟屏上显示出一个蓝色虚拟的小型飞机模型，上面显示着升力为0.

　　很快，大风扇运转，飞机模型在空洞中随着风微微晃动。

　　AI虚拟屏上的飞机模型出现一道道青色的风，吹过飞机的两翼。

　　同时在两翼下显示出风速和压强，升力开始上升。

　　卓越拿出自己的笔记本电脑，打开推算好的湍流模型方程，对照着电脑将上面的数据输入到房间中的电脑中。

　　扩散项、产生项和耗散项。

　　很快，风速和压强调整，升力随着风速和压强转变。

　　电脑上显示着无数数据，在计算公式下又转变为其他数据。

　　他心道：“将N-S方程放入进去，那么涡粘系数就是。”

　　说着他将脑海中的公式输入到电脑中。

　　【μ�6�6=ρv�0�6�5�9�6�9=ρv�6�6，�6�6是下标t，其中，�0�6�5�9�6�9=x  �0�6/x�0�6+C�5�9�6�9�0�6，x=v/v，v为层流粘性系数。】

　　【定义：S=√2Ω�5�6�8�2Ω�5�6�8�2�0�6�5�9�6�1，+v/k�0�5d�0�5�0�6�5�9�6�0

　　其中，Ω�5�6�8�2=1/2(�6�8u�5�6/�6�8x�8�2-�6�8u�8�2/�6�8x�5�6)，�0�6�5�9�6�0=1-x/1+x�0�6�5�9�6�9，�0�6�5�9�6�1=1.0，d是场点至物面的距离。

　　……】

　　“这是将S-A湍流模型方程对NS方程进行封闭。”

　　林可夫和杨教授见卓越在快速的操作，林可夫道：“老杨，他一时半会是不会结束的，我们出去喝点茶吧，最近刚好我得到一些好茶。”

　　“嗯！”杨教授点了点头。

　　说完两人就出去了。

　　卓越并没有注意到两人出去，他全部心神都集中在实验上。

　　看着电脑上的数据，他认真思索，许久后心道：“应该采用Jameson中心有限体积+人工粘性方法，对守恒形式的N-S控制方程进行空间离散。”

　　“高Reynolds数流动，边界层厚度很薄，粘性影响主要集中在靠近物面很近的区域中，且对于粘性计算所采用的物面王哥为大展弦比网格，粘性作用主要集中在垂直于物面方向上。”

　　“所以，在计算粘性作用时要采用薄层假设，只考虑了垂直于物面方向上的粘性作用。”

　　“另外，由于中心格式本身不具有耗散性，所以需要引入人工粘性想以有效抑制数值震荡，加速收敛到定常状态，得到光滑的压力分布。”

　　“所以，离散后的控制方程可以这样写。”

　　【V�5�6，�8�2，�6�0dW�5�6，�8�2，�6�0/dt+Q�5�6，�8�2，�6�0-Q�5�6，�8�2，�6�0-D�5�6，�8�2，�6�0=0】

　　“Jameson的人工粘性是二阶和四阶差分的组合，即。”

　　【D�5�6，�8�2，�6�0=D�5�6�6�5�0�5�6�6+D�8�2�6�5�0�5�6�6+D�6�0�6�5�0�5�6�6-D�5�6�6�5�6�6�6�6-D�8�2�6�5�6�6�6�6-D�6�0�6�5�6�6�6�6)W�5�6，�8�2，�6�0

　　其中D�5�6�6�5�0�5�6�6W�5�6，�8�2，�6�0=�6�3�5�6(λ�5�6+�6�9/�6�0，�8�2，�6�0.ε�6�5�0�5�6�6�5�6+�6�9/�6�0，�8�2，�6�0)△�5�6W�5�6，�8�2，�6�0

　　D�5�6�6�5�6�6�6�6W�5�6，�8�2，�6�0=�6�3�5�6(λ�5�6+�6�9/�6�0，�8�2，�6�0.ε�6�5�0�5�6�6�5�6+�6�9/�6�0，�8�2，�6�0)△�5�6�6�3�5�6△�5�6W�5�6，�8�2，�6�0

　　……】

　　卓越打开C型网格，网格点数为161X45。

　　远场取在12倍的弦长以外，从物面向外的第一层网格厚度为2.0X10^(-5)倍弦长。

　　只见屏幕上出现一张密密麻麻的网格，网格所有线条成半圆形，中间有一条平均线将它们分为两半，中心还有一个如水滴一般的白色空隙。

　　“最终得出，流场计算状态。”

　　很快，电脑上就显示出经过公式计算的结果。

　　【M∞=0.75，α=3.19�0�8，Re=6.3X10�6�8】

　　他又是打开两个压强分布图，并让S-A模型与B-L模型的计算结果和实验结果进行对比。

　　只见屏幕上出现五个不同的等压线，线条上有许多点，显示着每一个点的具体数据。

　　“S-A模型对分离的模拟能力，应该选取较大迎角状态。”

　　【M∞=0.844，α=5.06�0�8，Re=11.7X10�6�8】

　　看着屏幕上的曲折线，他心道：“从这可以看出，机翼上表面翼根部的两道激波在靠近翼梢部分逐渐汇合，所以，我推导出的湍流模型方程是对的。”

　　“一次不行，最起码再计算三次！”

　　说完他又开始重复计算，连续计算了五次。

　　许久之后，他心道：“经过五次计算，我可以肯定方程是对的。”

　　说完脸上露出兴奋的笑容。

　　边界层方程、湍流模型方程、湍流摩擦系数公式、雷诺数、紊动机理和N-S方程都解决了。

　　“万事俱备，只欠东风！”

　　说完他开始收拾东西，向四周看去，“咦，他们出去了啊！”

　　说完他将屋子里的机器关闭，扫视一圈没有任何遗漏后走出房间。

　　


　　(https://www.ddbqglxt.cc/chapter/3601_655901996.html)


　　天才一秒记住本站地址：www.ddbqglxt.cc。顶点笔趣阁手机版阅读网址：m.ddbqglxt.cc