【摘 要】
:
美国航空航天协会标准文件分为三个水平来反映当前的模型验证与确认的发展状况:Guide 、Recommended Practices 和Standards ,同时还指出现在的任务是巩固第一个水平,发展第二个水平。因为在标准这个问题上AIAA 的计算流体力学委员会认为在计算流体力学中的技术水平还没有发展到标准可以被建立这点上。在国内,本文认为现在的任务也主要集中在发展第一个水平上。在下文中我们主要讨论
【机 构】
:
北京航空航天大学固体力学研究所,北京,100191
【出 处】
:
中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会
论文部分内容阅读
美国航空航天协会标准文件分为三个水平来反映当前的模型验证与确认的发展状况:Guide 、Recommended Practices 和Standards ,同时还指出现在的任务是巩固第一个水平,发展第二个水平。因为在标准这个问题上AIAA 的计算流体力学委员会认为在计算流体力学中的技术水平还没有发展到标准可以被建立这点上。在国内,本文认为现在的任务也主要集中在发展第一个水平上。在下文中我们主要讨论的问题是模型确认的衡量标准。
模型确认的衡量标准是衡量计算结果和实验数据之间符合度的方法。可以通过不同的方式定义不同的模型确认的衡量标准。但是,这些衡量标准的函数形式不是绝对的或唯一的。最重要的是应该定义这些衡量标准来处理“模型的预期使用”。而且更科学合理的方法应该是给定一个定量的衡量标准。
然后本文总结了目前各个文献中提出的模型确认的衡量标准的方法。比如我们定义过的基于相对偏差的模型验证与确认的可信度的方法和文献中提到的其他各个方法,并且指出了这些方法的优缺点。
再其次讨论应该如何更加合理的给出模型确认的衡量标准。根据William L Oberkampf 和Timothy GTrucano 认为的衡量标准应该具有的六个特征和其他的知识,比如不仅要考虑模型输出数据与实际系统输出数据在空间中几何形状的一致性程度,而且还要考虑数据在数值上的接近程度等知识,讨论了更加合理科学的给出模型确认的衡量标准的方法。
模型确认的衡量标准应该只能测量计算结果和实验数据之间的符合程度。而这个符合程度对特定的使用来说是不是达到要求则是另外一回事。
其他文献
线性渐近稳定流场是指一类在受到小扰动后经过足够长的时间能够消除干扰影响恢复原稳定状态的流动现象。最近,越来越多的研究人员开始对线性渐近稳定流场受到干扰后短时间内的流场演化过程展开研究。本文采用直接数值模拟方法计算低雷诺数(Re=100)下二维周期性旋转圆柱绕流流场,并将该非定常结果作为基本流场进行稳定性分析,发现在给定的转速范围内,旋转圆柱扰流的尾迹演化是一个线性渐近稳定或弱不稳定的过程。研究结果
本文采用Mortar谱元法和多处理器并行计算技术模拟了Kelvin-Helmhtz界面不稳定性湍流的混合发展过程,通过对混合层动量厚度、能谱和总动能的计算,评估了Kelvin-Helmhtz混合层的演化机理。计算结果表明:三维Mortar谱元法可以有效混合层流动的湍流混合和演化,能够捕捉到涡的合并现象和大涡到小涡的级联过程。
本文采用数值模拟的方法研究了展向周期变化槽道流的全局稳定性。首先用线性稳定性求得的扰动特征函数作为初始值,计算扰动随时间的演化。经过充分的发展,得到了全局稳定性的特征解。给出了不同b下的计算结果以及全局稳定性为中性时,Re与展向不均匀程度的关系,及其对应的特征函数、x-z平面上扰动的等值线图以及全局稳定性下的中性曲线。
Burnett方程是Boltzmann方程的二阶近似,能够描述轻微偏离热力学平衡时的稀薄气体流动。但是Burnett方程在小扰动下不稳定,这是限制Burnett方程广泛应用的一个重要原因。本文通过线性小扰动理论,首次得到了二维常规Burnett方程的稳定性特征方程,并把稳定性方程的解表示在复平面上,得到了二维稳定性特征曲线。通过扰动增长系数和扰动波数的关系,得到二维常规Burnett方程的临界Kn
结合理论分析和数值模拟对流体-微粒两相湍流的相互作用和减阻机制进行研究,采用点-力耦合模型的负载颗粒槽道湍流的直接数值模拟,结合拉格朗日轨道模型,通过模拟两相间的双向耦合刻画其相互作用的动力学过程,获得各阶次的统计数据,分析了微米级颗粒在壁湍流中的运动以及对湍流所产生的调制作用。同时,从含颗粒作用外力项的Navier-Stokes方程出发,推导颗粒加载湍流的阻力系数公式,研究颗粒的不同物理参数如直
应用热线测速技术,对沟槽壁面平板湍流边界层的减阻机理进行了实验测量研究。用热线风速仪和X形双丝热线探针测量了风洞中沟槽壁面及光滑壁面平板湍流边界层在不同法向位置的瞬时流向u、展向速度分量w的时间序列信号。用流向速度分量时间序列信号的多尺度子波系数辨识壁湍流多尺度相干结构,用条件采样和相位平均技术提取了壁湍流多尺度相干结构喷射和扫掠时流向速度分量u、展向速度分量w和瞬时雷诺应力分量uw的条件相位平均
采用充分发展的槽道湍流直接数值模拟数据库,系统地研究了壁面可测信号(流向脉动摩擦应力τwx、展向脉动摩擦应力τwz和脉动压力pw)和近壁区流向涡的内在关系。发现τwx与下游流向涡密切相关,而τwz则反映了正上方流向涡对壁面的影响。pw和近壁区流向涡的关系较为复杂:在探测点上游,高压区(pw>0)对应着流体的下扫,低压区(pw<0)则对应着流体的上抛;在探测点,近壁区流向涡和正下方低压区存在强相关性
在25℃,1~300s-1剪切速率范围内,通过对70、100、200、300和500 ppm CTAC/NaSal表面活性剂溶液在瞬态模式下的流变测试,研究了表面活性剂稀溶液的流变性质。研究表明,表面活性剂稀溶液在剪切作用下会形成剪切诱导结构(SIS),导致了溶液表观粘度的增大,且SIS开始形成和完全形成所需时间均与剪切速率成负相关,符合幂指数为-1.0的幂函数关系。表面活性剂稀溶液中,各向异性转
本文将直接数值模拟(DNS)方法和本征正交分解(POD)技术结合起来研究不同弹性减阻流体流动的平均特性和脉动特征结构,提取了速度和附加变形(与减阻剂带来的附加应力有关)的脉动特征结构,对含不同能量的典型湍流结构和附加变形结构进行了分析。结果显示减阻剂主要对大尺度含能结构产生作用,使得大尺度结构的能量比重增大,小尺度结构的能量比重减小,使减阻流动比牛顿流体流动表现出更强的各向异性。随着流体弹性的增强
基于最大塑性耗散原理和二阶锥规划对偶理论,建立线性等向和运动强化J2 弹塑性问题的二阶锥线性互补模型;利用参变量变分原理和有限元方法,将混合线性强化J2 弹塑性问题转化为标准的二阶锥线性互补问题,并利用半光滑Newton 法求解。新的二阶锥线性互补法是以往弹塑性分析线性互补法的推进,它不仅保持了线性互补法数学模型的简洁性,而且避免了线性互补法对非线性屈服函数的显式线性化需求,因而问题的规模更小,而