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公开(公告)号：CN112597708B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202011487219.0
申请日：2020-12-16
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/17 , G06F30/15 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种考虑转捩扰动因素的γ‑Reθt转捩模型标定方法，涉及边界层流动转捩领域。提出一种可实现考虑粗糙颗粒、横流、尾迹等扰动因素γ‑Reθt转捩模型的通用标定方法，通过分析扰动因素的相关特征，引入转捩判据的通用形式通过建立转捩判据系数α与扰动因素特征参数关系数据库来拟合出二者的函数关系，在此基础上，转捩预测对象可基于扰动因素特征参数匹配出与之相适应的转捩判据。提高了γ‑Reθt转捩模型预测扰动因素影响下边界层转捩位置的精度，同时也扩展模型在不同扰动因素特征下的应用。
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公开(公告)号：CN114021497A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111294234.8
申请日：2021-11-03
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/28 , G06F17/13 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种基于自动微分的可压缩湍流流体拓扑优化方法，涉及拓扑优化。建立对应流道拓扑优化的几何模型；获得拓扑优化对象基本参数，构建CFD拓扑优化模型；根据基本参数构建目标函数，构成非线性规划问题；基于伴随方法推导灵敏度方程；求解流体控制方程得到流场结果和目标函数的值，输出新流场结果；利用自动微分技术组建雅可比矩阵和梯度向量；组建矩阵形式伴随方程得伴随乘子；将新流场结果与伴随乘子带入灵敏度方程求解灵敏度；使用MMA数值优化方法，结合非线性规划问题搭建数学模型；对流道进行优化求解，更新设计变量，得到最优解，输出最优二维拓扑构型。避免手动推导可压缩流体伴随方程灵活度不足、过程繁琐易出错等问题。
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公开(公告)号：CN114021497B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202111294234.8
申请日：2021-11-03
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/28 , G06F17/13 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种基于自动微分的可压缩湍流流体拓扑优化方法，涉及拓扑优化。建立对应流道拓扑优化的几何模型；获得拓扑优化对象基本参数，构建CFD拓扑优化模型；根据基本参数构建目标函数，构成非线性规划问题；基于伴随方法推导灵敏度方程；求解流体控制方程得到流场结果和目标函数的值，输出新流场结果；利用自动微分技术组建雅可比矩阵和梯度向量；组建矩阵形式伴随方程得伴随乘子；将新流场结果与伴随乘子带入灵敏度方程求解灵敏度；使用MMA数值优化方法，结合非线性规划问题搭建数学模型；对流道进行优化求解，更新设计变量，得到最优解，输出最优二维拓扑构型。避免手动推导可压缩流体伴随方程灵活度不足、过程繁琐易出错等问题。
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公开(公告)号：CN112597709A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011487253.8
申请日：2020-12-16
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/17 , G06F30/15 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种考虑转捩扰动因素的涡轮叶栅流道CFD计算方法，属于涡轮叶栅边界层稳定性分析及转捩预测技术领域。通过基于γ‑Reθt转捩模型的转捩判据系数标定转捩模型，开展多组仿真计算，建立转捩判据系数与表面粗糙度、上游尾迹以及横流效应等转捩扰动因素特征参数的仿真数据库，拟合出转捩判据系数关于转捩扰动因素特征参数的函数fnew(Ra,wu,Ce)，对未用来建立数据库的涡轮叶栅进行数值计算，进一步修正CFD计算方法，提升其预测具有表面粗糙度、上游尾迹以及横流效应等扰动因素的涡轮叶栅边界层转捩的能力。实现对涡轮叶栅流道CFD计算的准确预测，对涡轮叶栅边界层转捩分析及涡轮设计的相关研究具有良好的指导意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112597709B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202011487253.8
申请日：2020-12-16
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/17 , G06F30/15 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种考虑转捩扰动因素的涡轮叶栅流道CFD计算方法，属于涡轮叶栅边界层稳定性分析及转捩预测技术领域。通过基于γ‑Reθt转捩模型的转捩判据系数标定转捩模型，开展多组仿真计算，建立转捩判据系数与表面粗糙度、上游尾迹以及横流效应等转捩扰动因素特征参数的仿真数据库，拟合出转捩判据系数关于转捩扰动因素特征参数的函数fnew(Ra,wu,Ce)，对未用来建立数据库的涡轮叶栅进行数值计算，进一步修正CFD计算方法，提升其预测具有表面粗糙度、上游尾迹以及横流效应等扰动因素的涡轮叶栅边界层转捩的能力。实现对涡轮叶栅流道CFD计算的准确预测，对涡轮叶栅边界层转捩分析及涡轮设计的相关研究具有良好的指导意义。
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公开(公告)号：CN113836651A
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202111011945.X
申请日：2021-08-31
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/18 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08
Abstract: 一种基于流体拓扑优化的涡轮叶栅流道拓扑设计方法，属于涡轮气动设计领域。建立发动机涡轮叶栅流道拓扑优化的几何模型，确定设计域和出入口位置；构建关于流体的能量耗散、涡轮转动方向动量以及流体所占体积分数等三个目标函数；调整目标函数之间数量级确保量级相近，以此构建修正的多目标函数；定义相应边界条件并求解流场，利用伴随法求解伴随流场，输出伴随乘子，进行灵敏度分析计算；将目标函数值及其灵敏度代入MMA优化算法进行优化，更新设计变量；判断目标函数是否收敛，若否，则将更新的设计变量代入MMA优化算法继续迭代，若满足，则输出最终拓扑结果。无需给定几何信息及初始叶型，为发动机涡轮叶栅构型设计提供一种新思路。
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公开(公告)号：CN113836651B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202111011945.X
申请日：2021-08-31
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/18 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08
Abstract: 一种基于流体拓扑优化的涡轮叶栅流道拓扑设计方法，属于涡轮气动设计领域。建立发动机涡轮叶栅流道拓扑优化的几何模型，确定设计域和出入口位置；构建关于流体的能量耗散、涡轮转动方向动量以及流体所占体积分数等三个目标函数；调整目标函数之间数量级确保量级相近，以此构建修正的多目标函数；定义相应边界条件并求解流场，利用伴随法求解伴随流场，输出伴随乘子，进行灵敏度分析计算；将目标函数值及其灵敏度代入MMA优化算法进行优化，更新设计变量；判断目标函数是否收敛，若否，则将更新的设计变量代入MMA优化算法继续迭代，若满足，则输出最终拓扑结果。无需给定几何信息及初始叶型，为发动机涡轮叶栅构型设计提供一种新思路。
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公开(公告)号：CN116029003A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211693693.8
申请日：2022-12-28
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/10 , G06F30/28 , G06F111/06 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出一种基于流体拓扑优化的二元进气道设计方法，包括：以总压恢复系数，出入口静压比作为目标函数，以设计域中流体体积作为约束，并考虑湍流模型，利用数学方法建立相应拓扑优化模型。在此基础建立进气道拓扑优化的几何模型，定义边界条件并求解流场，基于流场计算结果利用伴随法进行目标函数灵敏度分析，并使用移动渐近线优化算法进行梯度优化更新迭代，得到最终拓扑优化结果。本发明提供的进气道设计方法不仅可实现气动部件形状与尺寸的优化，还可改变其拓扑布局，有望形成新概念气动布局，为进气道设计提供了一种新的思路。
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公开(公告)号：CN112597708A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011487219.0
申请日：2020-12-16
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/17 , G06F30/15 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种考虑转捩扰动因素的γ‑Reθt转捩模型标定方法，涉及边界层流动转捩领域。提出一种可实现考虑粗糙颗粒、横流、尾迹等扰动因素γ‑Reθt转捩模型的通用标定方法，通过分析扰动因素的相关特征，引入转捩判据的通用形式通过建立转捩判据系数α与扰动因素特征参数关系数据库来拟合出二者的函数关系，在此基础上，转捩预测对象可基于扰动因素特征参数匹配出与之相适应的转捩判据。提高了γ‑Reθt转捩模型预测扰动因素影响下边界层转捩位置的精度，同时也扩展模型在不同扰动因素特征下的应用。
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