力学所揭示高超声速钝锥转捩特性和机理
可压缩湍流边界层在超/高超声速飞行器等航空航天应用中广泛存在。探究可压缩湍流是航空航天飞行器设计的迫切需求。由于多数飞行器具有钝头体特征,因此剖析钝锥外型具有较强的工程价值。近日,中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室研究员李新亮团队使用GPU加速技术,对不同锥头钝度的钝锥体进行了超大规模的直接数值模拟研究。该研究有助于科学家探讨高超声速可压缩边界层自然转捩的过程。相关研究成果发表在《流体物理》(Physics of Fluid) 上。 该团队使用自主开发的基于GPU加速的流体力学开源软件OpenCFD-SCU,模拟了6马赫下0°攻角7°半锥角钝锥的边界层由层流发展为湍流的变化过程。钝锥体的锥头半径分别为1mm、10mm、20mm和40mm。得益于GPU强大的计算能力,目前针对钝锥体的直接数值模拟的网格量达到了313亿规模,得到了高精度高分辨率的精细流场,为进一步的理论建模与机理研究提供了可靠数据。 直接数值模......阅读全文
各种湍流模型
各种湍流模型:L-VEL 和 yPlusL-VEL 和 yPlus 代数湍流模型仅基于局部流速和与最近壁面的距离来计算湍流粘度;它们不求解附加变量。这些模型求解了各处的流动,在所有七个模型中鲁棒性最好,且计算强度最低。虽然它们是精度最低的模型,但对内部流动却是很好的近似,尤其是在电子冷却应用中。Sp
湍流结构及颗粒—湍流相互作用研讨会举行
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504799.shtm7月7日至11日,国际理论与应用力学联合会(IUTAM)湍流结构及颗粒—湍流相互作用研讨会在兰州大学举行。本次IUTAM研讨会由兰州大学湍流—颗粒研究中心、西部灾害与环境力学教育部重点
研究团队在新型大涡模拟模型构建与应用研究中取得进展
随着计算机技术的快速发展,大涡模拟逐渐成为湍流模拟的主要手段,在湍流理论研究、航空航天、海洋工程等领域发挥重要作用。迄今为止,仍有一系列关键问题阻碍大涡模拟研究的发展,例如,模型的稳定性与高保真性无法兼顾的问题、传统建模囿于湍流惯性子区、可压缩湍流及转捩预测精度不足等。 中国科学院力学研究所空
利用机器学习构建新型物理约束的大涡模拟模型获进展
大涡模拟作为当前及未来主流的湍流模拟方法被广泛应用于航空、航天及海洋工程等国家战略科技领域,而大涡模拟模型和方法是大涡模拟研究的核心基础。传统的大涡模拟模型方法存在诸多不足,例如既有模型难以兼顾强数值稳定性以及高保真性,导致湍流模拟的误差过大或者计算发散等问题。因此,探索新的建模思路是大涡模拟研
利用机器学习构建新型物理约束的大涡模拟模型研究
大涡模拟作为当前及未来主流的湍流模拟方法被广泛应用于航空、航天及海洋工程等国家战略科技领域,而大涡模拟模型和方法是大涡模拟研究的核心基础。传统的大涡模拟模型方法存在诸多不足,例如既有模型难以兼顾强数值稳定性以及高保真性,导致湍流模拟的误差过大或者计算发散等问题。因此,探索新的建模思路是大涡模拟研
利用机器学习构建新型物理约束的大涡模拟模型
大涡模拟作为当前及未来主流的湍流模拟方法被广泛应用于航空、航天及海洋工程等国家战略科技领域,而大涡模拟模型和方法是大涡模拟研究的核心基础。传统的大涡模拟模型方法存在着诸多不足,例如既有的模型很难兼顾强数值稳定性以及高保真性,这样会导致湍流模拟的误差过大或者计算发散等问题。因此,探索新的建模思路一
力学所在螺旋湍流研究中取得进展
螺旋度的定义是速度与涡量的标量积,螺旋湍流指平均螺旋度或局部螺旋度不为0的湍流流动状态,广泛存在于龙卷风、台风等自然现象及航空发动机、离心泵等旋转机械流动中。螺旋度守恒性定理为系统研究三维湍流的时空演化提供新的研究方向。作为三维湍流仅有的两个二次无粘不变量之一(另一个为动能),Noether定理
力学所揭示高超声速钝锥转捩特性和机理
可压缩湍流边界层在超/高超声速飞行器等航空航天应用中广泛存在。探究可压缩湍流是航空航天飞行器设计的迫切需求。由于多数飞行器具有钝头体特征,因此剖析钝锥外型具有较强的工程价值。近日,中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室研究员李新亮团队使用GPU加速技术,对不同锥头钝度的钝锥体进行了超大
力学所揭示高超声速钝锥转捩特性和机理
可压缩湍流边界层在超/高超声速飞行器等航空航天应用中广泛存在。探究可压缩湍流是航空航天飞行器设计的迫切需求。由于多数飞行器具有钝头体特征,因此剖析钝锥外型具有较强的工程价值。近日,中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室研究员李新亮团队使用GPU加速技术,对不同锥头钝度的钝锥体进行了超大
汇聚激波界面不稳定性数值模拟研究取得进展
激波界面Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性是惯性约束聚变(ICF)、超声速燃烧以及超新星爆炸中的重要流动现象。在ICF中,RM不稳定性会影响靶丸的压缩及中心处热斑的形成,造成点火失败。在超声速燃烧中,RM不稳定性可促进燃料和氧化剂的混合。在超新星爆炸中,RM不稳定性可以影响恒星的
利用图像的可压缩先验特性实现远场超分辨鬼成像
在成像科学中,远场超分辨成像一直是一个重要的研究课题,如利用分子荧光实现远场超分辨成像的工作获得了2014年度的诺贝尔化学奖。在传统的光学成像中,成像分辨率主要受限于系统的瑞利衍射极限和探测信噪比。鬼成像是一种通过光场的涨落和关联对目标进行非局域成像的方法。对于传统的鬼成像线性重构算法而言,成像
可弯可折可压缩,柔性电子将带给你全新体验
可弯可折可压缩,柔性电子将带给你全新体验 今年,华为等中国企业率先发布了折叠屏手机,带给消费者全新的体验。屏幕是如何做到可折叠的? 其实,折叠屏只是柔性屏的一种,是柔性电子技术积累到一定基础上发展而来。 柔性电子的概念,最早提出可追溯到对有机电子学的研究,大约起步于二十世纪
牛顿流体与非牛顿流体的主要区别
认识流体之压缩与不可压缩流、牛顿与非牛顿流、定常与非定常流 1、不可压缩流和可压缩流 压缩性是流体的基本属性。 任何流体都是可以压缩的,只不过可压缩的程度不同而已。 液体的压缩性都很小,随着压强和温度的变化,液体的密度仅有微小的变化,在大多数情况下,可以忽略压缩性的影响,认为液体的密度是
湍流模拟揭秘等离子体中能量流动
美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室研究人员发现了一种太阳日冕加热过程,它有助解释为什么围绕太阳的大气层——日冕会比太阳表面热得多。这一发现或会提高解决一系列天体物理难题的能力,例如恒星形成、宇宙中大规模磁场的起源,以及预测可能扰乱手机服务和地球电网停电的空间天气事件的能力。最新一期《科学进展》杂志
中国科研团队建立全球大气光学湍流预测模型
近日,中国科学院合肥物质院安光所大气光学参数建模研究团队近日建立了全球大气光学湍流预测模型,并首次实现了全球大气相干长度时空分布预测及可视化表征,丰富和提升了全球大气光学湍流时空分布特征的认识。 据悉,该模型可为先进光电系统、天文观测与选址、星地光通信等工程应用提供支撑。相关成果发表在《皇家天文学
气候变化会让飞行遭遇更多更强湍流吗
上图 新加坡航空公司的航班遭遇严重湍流,机舱内一片混乱。下图 受损的厨房。图片来源:《自然》网站 近日,新加坡航空公司一架航班在从英国希思罗机场飞至新加坡樟宜机场的途中,遭遇严重湍流迫降曼谷素万那普机场。事故造成2人死亡,数十人受伤。数据显示,飞行高度在数分钟内急速下降约2133米,人和物体都被抛向
海南大学团队破解三维量子湍流衰减难题
6月26日,记者从海南大学获悉,该校物理与光电工程学院、理论物理研究中心曾化碧团队在三维量子湍流研究领域取得新进展。该团队首次应用引力全息对偶理论,系统研究了三维量子湍流的耗散机制与涡旋线衰减动力学,成功解决了准经典湍流与极端量子湍流过渡机制的理论难题,为超流体实验观测提供了关键理论支撑。相关成果近
研究首次发现一种大尺度湍流混合新路径
近日,由中科院海洋环流与波动重点实验室领衔的一项研究基于观测和数模实验,在国际上首次揭示了存在于赤道太平洋温跃层内的一种大尺度海流能量耗散和驱动湍流混合的新路径,在气候变化认知和预测方面将产生显著影响。相关研究成果发表于《通讯—地球与环境》。 大部分海洋动能蕴含在大、中尺度(水平尺度百公里以上
研究发现磁场重联扩散区可演化为湍流态
磁场重联是一种基本的等离子体物理过程。该过程中,磁自由能被快速地释放而转化为等离子体动能和热能,并产生高能电子。由磁场重联产生的高能电子被认为是伽马射线爆,太阳耀斑,以及磁暴等现象的主要驱动原因。等离子体湍流是另一种基础的等离子体现象,广泛存在于空间等离子环境中。在等离子体湍流中,能量可以从大尺度输
力学所二相湍流流动的大涡模拟取得进展
携带颗粒的二相湍流流动是自然界和工业生产中常见的流动形式,如沙尘暴、大气中雨滴的形成、发动机中的喷雾燃烧等。大涡模拟方法通常用于预测单相湍流流动,近年来开始用于预测二相湍流,其优点是可以模拟颗粒与湍流相互作用的非定常过程。但大涡模拟方法只能求解大尺度的湍流运动,缺失的亚格子湍流对颗
高速运动的等离子体湍流由这所大学发现
为了使核聚变发生,需要将超过1亿摄氏度的等离子体稳定地限制在磁场中,并长时间保持。日本国立聚变科学研究所与美国威斯康星大学领导的一个研究团队,首次在世界上发现了大型螺旋装置中等离子体在热量逸出时,湍流的运动速度比热量快。这种湍流特征使预测等离子体温度的变化成为可能,对其观测或将导致未来开发一种实时控
我国首座低湍流度航空声学风洞具备基本试验能力
我国自主设计的首座低湍流度航空声学风洞日前顺利完成典型试验状态调试,标志其已经具备基本试验能力。这座风洞建成投入使用后,将填补我国在航空飞行器低湍流度和声学地面试验研究设备的空白。 这座由中国空气动力研究与发展中心设计所研制的我国首座大型航空声学风洞,包括低噪声风扇、消声室、试验段、腹撑、
新湍流输运模型展示加热等离子体多尺度波动
由通用原子公司运行的美国能源部科学办公室所属用户设施——DIII-D国家聚变装置的研究人员,利用物理性能降低的等离子体湍流流体模型解释了托卡马克试验中意想不到的密度轮廓性质。为等离子湍流行为建模,或能帮助科学家优化诸如国际热核实验反应堆(ITER)等未来核聚变反应堆中的托卡马克性能。图片来源于网
发动机湍流燃烧基础研究重大研究计划项目申报
关于发布“面向发动机的湍流燃烧基础研究”重大研究计划2014年度项目指南的通告 国科金发计〔2014〕60号 国家自然科学基金委员会现发布重大研究计划“面向发动机的湍流燃烧基础研究”2014年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项申报。 国家自然科学
“发动机湍流燃烧研究”重大研究计划2015项目指南
国家自然科学基金委员会现发布重大研究计划“面向发动机的湍流燃烧基础研究”2015年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项申报。 附件:“面向发动机的湍流燃烧基础研究”重大研究计划2015年度项目指南 国家自然科学基金委员会 2015年6月1日“面向发动机的湍流燃烧基
我国科学家在等离子体湍流研究领域获突破
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517761.shtm
高约束模(H模)台基区湍流研究中取得新进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所微波反射仪诊断组副研究员张涛等在高约束模(H模)台基区湍流研究中取得新进展。研究结果以A low-frequency axisymmetric oscillation the high-confinement mode pedestal on
面向发动机的湍流燃烧基础研究重大研究项目指南
面向发动机的湍流燃烧基础研究重大研究计划2017年度项目指南 本重大研究计划面向国家解决先进发动机问题的重大战略需求,以发动机燃烧的共性科学问题为核心,以燃烧反应动力学和湍流燃烧学为基础,旨在揭示燃烧反应和湍流燃烧本质规律,发展湍流燃烧新模型和燃烧测量新方法,促进我国发动机基础燃烧研究水平的整体提
科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联
科技日报北京1月17日电 (记者张盖伦)记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊
空间中心揭示火星磁鞘“平台状”磁场湍流谱统计特征等
相比地球,火星全球磁场非常微弱,其诱导磁层的空间尺度更小,中性逃逸层的密度更大且延伸至弓激波之外。这使得太阳风可以与火星磁鞘中的中性成份直接相互作用,并通过电荷交换产生丰富的“拾起离子”。在这个过程中,拾起离子被太阳风对流电场加速,在等离子体静止参考系下的速度空间内形成环-束状粒子分布(ring