导读:本文包含了二阶矩模型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:湍流,模型,火焰,代数,数值,各向异性,不稳定性。
二阶矩模型论文文献综述
李宝玉,张磊刚,裘群海,余雄庆[1]（2019）在《基于Kriging模型梯度解析解的改进一次二阶矩方法》一文中研究指出改进一次二阶矩(AFOSM)法是一种基于功能函数梯度的结构可靠性分析方法,鉴于其对隐式函数的梯度较难求解,提出了一种基于Kriging模型梯度解析解的AFOSM方法,利用Kriging代理模型的解析表达式推导得到功能函数对输入变量的梯度解析解,为AFOSM中设计点的确定提供高精度的梯度信息。通过Kriging与AFOSM的结合,很好地解决了基于有限元模型的隐式情况下梯度计算量相当大、可靠性分析难的问题。数值与工程算例验证了所提Kriging梯度解析解的较高精确性,同时验证了所提基于Kriging解析解的AFOSM结构可靠性分析方法的正确性与较高精度。(本文来源于《航空学报》期刊2019年05期）
李翔宇[2]（2017）在《基于各向异性二阶矩模型的液固流化床流动特性的研究》一文中研究指出在石油化工领域里,液固两相流的流动性质已经成为学者们的重要研究方向,并且液-固流化床中传热、传质和掺混的特性也得到了广泛的应用。因此利用数值模拟的方法来探究液固流化床内流动本质及机理具有重要的现实意义。目前,对颗粒流动的大部分研究都是基于各向同性假设,但是在实际液固流化床中颗粒脉动会表现出很强的各向异性,所以发展并完善合理的各向异性颗粒动理学理论对模拟液固两相流极为重要。本文以稠密液固流化床的颗粒动理学为基础,建立了颗粒脉动速度各向异性的二阶矩输运方程,封闭颗粒相的本构方程,并结合颗粒与墙面碰撞的切向、法向弹性系数,得出了液固系统下的颗粒相速度及其脉动速度二阶矩的壁面边界条件,构成了完整的各向异性液固两相流数学模型。分别运用基于各向同性假设的颗粒动理学模型和二阶矩模型模拟了液固提升管的流动特性,同时将模拟结果与Razzak实验的实验结果进行比较,结果表明各向异性模型更加贴近实际流场中的实验值。并且二阶矩的轴向分量大于径向分量,颗粒的轴向速度会随着液相来流速度的增加而增大。颗粒运动过程中脉动能量的耗散主要来自于颗粒之间的相互碰撞和液固相间的曳力作用。颗粒温度会随着颗粒浓度的增大出现先增大后减小的现象。为了验证各向异性液固两相流数学模型的普适性,模拟了液固下降管的流动特性,模拟结果与实验结果一致。分析下降管内自由空间,稀相区和密相区的模拟结果,都能够看出颗粒在运动过程中各向异性的特点。由于下降管内液固下行流动过程中各向异性较弱,原各向同性的颗粒动理学模型与各向异性二阶矩模型的数值较为接近,但综合比较结果,二阶矩模型能更加吻合原实验值。(本文来源于《东北石油大学》期刊2017-06-08）
毕文剑[3]（2017）在《考虑详细化学反应机理的动态二阶矩湍流燃烧模型研究》一文中研究指出燃烧是现代社会获取能量的主要方式,燃烧在工程应用中十分广泛,如内燃机,燃气轮机,电站锅炉等。当前越来越多的学者使用大涡模拟来研究湍流燃烧问题。研究表明,在实际的燃烧器中,有可能同时存在着多种模式的燃烧,同时在传统的预混火焰和扩散火焰中都存在预混和非预混燃烧。目前大部分燃烧模型都不能对此火焰进行很好地预测和计算。针对此问题,课题组前期提出并发展了动态二阶矩湍流燃烧模型。为了进一步完善该模型,本文在单步动态二阶矩湍流燃烧模型的基础上发展了应用详细化学反应机理的动态二阶矩模型,并将其应用于更复杂的预混火焰和多种燃烧模式共存的非预混火焰中,验证了新模型对预混火焰和多种燃烧模式共存非预混火焰的适用性,研究了火焰结构及火焰与湍流的相互作用,加深了对湍流燃烧的理解。第一部分对适用于详细化学反应机理的动态二阶矩湍流燃烧模型进行了数学理论推导。针对不同组分个数的基元反应,对应用详细化学反应机理动态二阶矩模型的未封闭"二阶项"输运方程进行了推导,类比雷诺应力模型对输运方程进行了简化,采用了亚网格动态格式计算未封闭项的系数,完善了动态二阶矩模型,为考虑详细化学反应的动态二阶矩模型的大涡模拟程序编写打下了理论基础。第二部分研究了考虑详细化学反应机理的动态二阶矩湍流燃烧模型对预混火焰预测的准确性和适用性。考虑甲烷的多步反应机理,将动态二阶矩湍流燃烧模型应用于甲烷贫燃预混值班火焰中,对不同入口速度的预混火焰的速度场、温度场和组分场与实验结果进行对比分析。通过对比发现,应用动态二阶矩湍流燃烧模型计算结果与实验值吻合得较好,且能很准确地捕捉火焰的结构,说明了动态二阶矩湍流燃烧模型对预混火焰能进行比较准确地预测。第叁部分研究了考虑详细化学反应的动态二阶矩湍流燃烧模型对多种燃烧模式共存火焰预测的准确性和适用性,分析其火焰的结构特征。考虑甲烷的多步反应机理,将动态二阶矩湍流燃烧模型应用于非均匀入口的悉尼甲烷值班火焰中,通过与实验数据进行对比,检验动态二阶矩湍流燃烧模型对多种燃烧模式共存燃烧火焰的适用性,分析非均匀入口条件下火焰的结构。结果表明,火焰在x/D=1和x/D=5的位置温度梯度较大处和混合分数梯度较大处不在同一位置,这与均匀燃烧火焰的温度和混合分数梯度较大处均在主射流边界的反应剪切层不同;在x/D=15下游火焰存在局部熄火,在动态二阶矩湍流燃烧模型中也能预测局部熄火现象;随着入口速度增大,火焰局部熄火发生的概率增大。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-01-01）
杨建山[4]（2016）在《动态亚网格“二阶矩”湍流燃烧模型》一文中研究指出越来越多的燃烧器被应用于工业装置中,在当今社会,这些装置的污染变得越来越严峻。因而对燃烧的研究变的越来越重要,随着计算机技术的发展,数值模拟方法被越来越多的学者用来研究燃烧。数值方法主要分为叁类:直接数值模拟(DNS)、大涡模拟(LES)和雷诺平均模拟(RANS)。直接数值模拟主要被用来研究湍流燃烧的基础理论和燃烧模型的验证。尽管当前DNS能被用来研究实验室尺度火焰,但是,它当前还远远不能被应用于工业装置的研究,这主要是因为DNS需要的计算量很大。RANS和LES在计算上的花费相较于DNS来说很小,LES比RANS提供更多的瞬态信息和增进人们对湍流燃烧现象的深入了解,所以,大涡模拟被越来越多的学者用来研究燃烧问题。在之前的直接数值模拟对传统定义的预混和扩散火焰研究中,都发现了预混火焰和扩散火焰同存的问题,而当前,所有的燃烧模型都不能很好的处理这种火焰。为了处理这种多燃烧模式的火焰,本文提出了 一个新的大涡模拟燃烧模型(动态亚网格"二阶矩"湍流燃烧模型)。通过对Arrhenius表达式的直接过滤,从而得到过滤的反应速率。亚网格反应项通过一个代数式计算,该代数式子是通过严格的数学理论推导得到的。首先对该模型进行了先验性验证,验证的数据源自直接数值模拟。结果表明动态亚网格"二阶矩"湍流燃烧模型是可信的。其次,在单步反应化学机理的前提下,对该模型进行了后验证性分析。目标火焰为Sandia圆孔直射流火焰系列(FlameC、D、E和F),通过对比发现,本燃烧模型可以精确的捕捉火焰的结构。与原始二阶矩阵燃烧模型(original-LES-SOM)进行了对比分析,结果表明original-LES-SOM可以捕捉到不同的燃烧区域和组分的信息,但是本燃烧模型这方面的能力都要优越于它。对FlameD中的亚网格粘性进行了研究,观察到了亚网格粘性负效应区域。关于亚网格反应速率对整个化学反应速率的影响,发现亚网格反应速率和整个化学反应速率相反,说明省略"二阶项"会使得反应速度要快于实际过程。其次,将动态亚网格"二阶矩"湍流燃烧模型拓展至多步反应机理,并且将多步反应机理和单步反应机理结果进行了全方位对比。选用非常有挑战的旋流钝体火焰(SM1)作为目标火焰。结果表明,多步反应机理对SM1火焰中流场的影响很小,并且多步反应和单步反应机理都能够准确的预测SM1火焰中的信息。但是,多步反应机理在温度和混合分数的预测上要优于单步反应机理。最后,将动态亚网格"二阶矩"湍流燃烧模型拓展于液相燃烧。为了验证该拓展过程的准确性,采用LES和DNS数值方法对液相旋流燃烧进行了研究。结果表明,动态亚网格燃烧模型可以准确的预测预混和扩散同存的复杂火焰结构,并且对组分的预测上也表现的很优秀。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-10-01）
隋春杰[5]（2016）在《湍流燃烧大涡模拟中的改进代数二阶矩燃烧模型研究》一文中研究指出湍流燃烧过程存在于工业应用的各种燃烧器中。受限于实际燃烧设备的复杂结构和不完善的测量技术,依靠实验手段往往不能完全揭示燃烧器内部的流动燃烧过程。随着计算机技术的发展,数值模拟方法能够花费较少的时间和财物成本并得到详细的流场数据,成为燃烧设备设计过程中的重要辅助手段。大涡模拟(LES)能够捕捉到燃烧流场内主要涡团的运动过程,预测出燃烧设备内部的动态燃烧过程,将其作为辅助设计手段将有益于了解燃烧过程的内部特征并显着推进设计进程。本论文围绕燃气轮机燃烧室开展了湍流燃烧的大涡模拟研究。湍流燃烧大涡模拟中的亚网格应力模型及亚网格输运模型已发展较为完善,而由于燃烧过程涉及到复杂的物理化学耦合过程,适用于燃烧室大涡模拟的燃烧模型一直受到研究者们的关注。本文聚焦适用于真实燃烧室大涡模拟的燃烧模型研究,开发了改进的代数二阶矩模型(MASOM),并将此模型进行了验证与应用。MASOM模型从二阶矩模型发展而来,继承了原模型考虑亚网格尺度内湍流脉动对化学反应速率影响的优点,并对亚网格化学反应速率的计算式进行改进,消除了原模型中存在的人为给定参数的影响。而且,MASOM模型进一步考虑了亚网格尺度内混合过程对化学反应速率计算的影响,期望预测出准确的化学反应速率。首先,MASOM模型被应用在几个具有燃烧室典型特征的实验室火焰的大涡模拟研究中。这些实验室火焰具有丰富的实验数据,一方面能为模型的验证提供对比数据,另外,这些实验室火焰的影响因素较少,便于更集中地对燃烧过程中的特定流动燃烧特征进行研究分析。MASOM模型被应用在射流扩散火焰的数值模拟研究中。射流则是燃烧室中的一种重要流动方式。为了快速验证模型的合理性,课题第一步先将MASOM模型应用于射流扩散火焰的雷诺平均模拟中,并将模拟结果同原二阶矩模型和有限速率／涡破碎模型的模拟结果进行对比,结果显示MASOM模型能够得到与实验更相符的结果。MASOM模型进而应用在了射流扩散火焰的大涡模拟中。模拟结果显示MASOM模型考虑了亚网格尺度内温度和组分的湍流脉动对化学反应速率的影响,相比涡耗散概念模型得到了更集中的化学反应区域,从而使得模拟得到的各参数分布与实验值更符合,这证实了亚网格化学反应速率计算的合理性。MASOM模型被应用在高温烟气伴流抬升火焰的大涡模拟研究中。燃烧室往往使用高温烟气回流进行稳焰,而在实验室中此过程可由高温烟气伴流进行模拟。在采用经典的甲烷一步总包机理时,MASOM模型预测出火焰抬升的现象。虽然预测的抬升高度较低,但相比涡耗散概念模型,其模拟结果更符合实验现象。研究进一步考虑当量比的影响对甲烷一步总包机理进行了改进,并应用于采用MASOM模型的大涡模拟中。模拟准确预测了火焰抬升高度以及燃烧场内各参数分布,相比于稳态火焰面类模型得到的模拟结果更符合实验值。采用MASOM模型和改进的机理,大涡模拟预测出火焰抬升高度随着燃料射流速度提高而升高,随着伴流温度的提高而降低的变化趋势。MASOM模型被应用在旋流预混燃烧器的大涡模拟研究中。旋流预混燃烧是先进燃气轮机经常采用的燃烧方式之一。此模拟工作进一步采用了甲烷的两步简化反应机理。相对于局部搅拌反应器模型,MASOM模型得到了与实验数据更相符的速度、温度及组分质量分数分布。MASOM模型对多步简化机理的适用性和对旋流预混燃烧模拟的准确性首次得到验证。基于模拟得到的详细数据,研究对旋流贫预混燃烧中的燃烧特征进行了分析。模拟结果显示,燃烧过程会消除冷态流动工况中出现的旋进涡结构,并且能够向湍流流动提供能量使湍流涡团不致快速耗散。在入口预混气的当量比发生扰动时,火焰面会出现明显的响应过程,流场内湍流强度被显着增强。入口当量比扰动的频率越低,扰动对火焰影响越明显。扰动的振幅越高,扰动的影响也越明显,但是相比频率的变化此影响较小。最后,MASOM模型被应用在真实燃烧室的大涡模拟中,对阵列驻涡燃烧室开展了研究分析。为了减少模拟计算量,课题采用了分段模拟方法,将阵列驻涡喷嘴出口处的流动特征和温度组分分布的动态数据作为燃烧室模拟区域的入口边界,保留了喷嘴中湍流流动特征。采用MASOM模型及甲烷的两步简化反应机理能够预测出较准确的阵列驻涡燃烧室出口温度和火焰长度,模拟出阵列驻涡燃烧室中的火焰面特征。MASOM模型在真实燃气轮机燃烧室的模拟研究中的适用性得到验证。应用MASOM模型,大涡模拟预测出了阵列驻涡燃烧室内的在不同当量比工况中的燃烧特征。(本文来源于《中国科学院研究生院(工程热物理研究所)》期刊2016-04-01）
白云,罗坤,杨建山,邱坤赞,樊建人[6]（2015）在《二阶矩湍流燃烧模型先验性检验》一文中研究指出本文通过使用各向同性湍流燃烧的可压缩DNS数据库对二阶矩(SOM)燃烧模型进行了先验性检验和评价。通过检验,发现忽略密度脉动和叁阶脉动关联量是可行的,可以有效地简化反应速率方程。通过对关联量输运方程中的精确项的检验,发现化学反应项的贡献最大,需进行准确的封闭。通过对模化的输运方程的检验,发现部分精确项的模化效果不理想,但总体来说,SOM燃烧模型的思想和方法是可行的,有待进一步的发展。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2015年12期）
杨建山,罗坤,白云,邱坤赞,樊建人[7]（2015）在《动态亚网格二阶矩湍流燃烧模型》一文中研究指出在二阶矩亚网格燃烧模型的基础上,考虑了密度脉动,提出了动态亚网格二阶矩燃烧模型(Dynamic-LES-SOM)。在此模型中,反应项由平均反应项和亚尺度反应项组成,所有的系数都是通过动态计算得到。使用该模型对美国Sandia国家实验室Flame C进行了计算,并且与忽略密度脉动的二阶矩亚网格燃烧模型结果进行对比。结果发现,DynamicLES-SOM燃烧模型计算结果与实验值吻合得很好,较忽略密度脉动的二阶矩燃烧模型有所提高。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2015年04期）
朱俊鹏[8]（2014）在《基于PDF理论颗粒二阶矩拉格朗日模型及大涡数值模拟》一文中研究指出PDF输运方程是两相流宏观模型和微观模型之间的纽带，是解决两相湍流问题的一种有效方法。它比微观模型更有效，又能获得比宏观模型更多的信息。同时，大涡数值模拟方法是目前模拟湍流流动的最有前途的一种方法，它比直接数值模拟需要更少的计算资源，又能够得到比雷诺平均N—S方程更多的信息。所以，把PDF输运方程与大涡数值模拟结合能够更有效的模拟湍流流动。本文主要探讨颗粒Langevin方程和PDF输运方程蕴含颗粒相信息的联系，首先以颗粒Langevin方程以及两相Langevin方程为基础，求解得到基于色噪声扩维法的PDF方程。而后，以PDF输运方程为基础求解得到颗粒相一阶矩、二阶矩满足的方程组，再以颗粒运动Langevin方程为基础推导出颗粒相一阶矩、二阶矩方程组，把两者的结果进行比较。最终，以此作为基础构建颗粒二阶矩拉格朗日模型。利用新构建的颗粒二阶矩Lagrange模型计算气固两相附壁射流场。气相采用大涡数值模拟方法，把模拟得到的气相平均速度、脉动速度与实验值相比较。颗粒相采用本文建立的颗粒二阶矩Lagrange模型，所得颗粒相的平均速度、脉动速度以及颗粒浓度与实验值进行比较。与之前的研究理论相比，本文所得到的二阶矩拉格朗日模型可以获得更多颗粒相的流动信息，在某种程度上完善了两相湍流模型。同时还可以把该结果作为对比PDF输运方程好坏的一个参考标准，进而为求解高维PDF输运方程奠定良好基础。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2014-11-01）
杨玟,王丽丽,周海兵,张树道[9]（2014）在《用二阶矩模型研究Richtmyer-Meshkov不稳定性诱导湍流混合》一文中研究指出发展了考虑密度脉动和各向异性湍流的二阶矩模型,强调了涉及湍流能量产生项的关联。采用该模型对Poggi等的激波管实验进行了模拟。通过与实验结果的比较分析,验证了采用的模型封闭、模型常数、数值算法和程序实现是合适的。在此基础上,进一步探讨了冲击马赫数和Atwood数对混合的影响。(本文来源于《计算力学学报》期刊2014年05期）
隋春杰,周力行,林博颖,杨帆,孔文俊[10]（2014）在《非预混燃烧大涡模拟的代数二阶矩模型》一文中研究指出一种改进的代数二阶矩燃烧模型被应用在Flame-D的大涡模拟中。代数二阶矩模型能够将化学反应速率的脉动项进行模拟,更准确地计算化学反应速率。在实际燃烧过程中,化学反应速率不仅与当地的温度以及组分浓度等相关,更与反应物的混合速率有密切的关系。研究考虑了亚网格尺度内混合速率对化学反应速率的影响,提出了改进的代数二阶矩模型。通过与相同模拟条件下的涡耗散概念模型的模拟结果以及实验结果进行对比,改进的代数二阶矩模型的准确性得到了验证,同时亚网格化学反应速率的模拟对总化学反应速率的影响也得到了研究。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2014年07期）
二阶矩模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在石油化工领域里,液固两相流的流动性质已经成为学者们的重要研究方向,并且液-固流化床中传热、传质和掺混的特性也得到了广泛的应用。因此利用数值模拟的方法来探究液固流化床内流动本质及机理具有重要的现实意义。目前,对颗粒流动的大部分研究都是基于各向同性假设,但是在实际液固流化床中颗粒脉动会表现出很强的各向异性,所以发展并完善合理的各向异性颗粒动理学理论对模拟液固两相流极为重要。本文以稠密液固流化床的颗粒动理学为基础,建立了颗粒脉动速度各向异性的二阶矩输运方程,封闭颗粒相的本构方程,并结合颗粒与墙面碰撞的切向、法向弹性系数,得出了液固系统下的颗粒相速度及其脉动速度二阶矩的壁面边界条件,构成了完整的各向异性液固两相流数学模型。分别运用基于各向同性假设的颗粒动理学模型和二阶矩模型模拟了液固提升管的流动特性,同时将模拟结果与Razzak实验的实验结果进行比较,结果表明各向异性模型更加贴近实际流场中的实验值。并且二阶矩的轴向分量大于径向分量,颗粒的轴向速度会随着液相来流速度的增加而增大。颗粒运动过程中脉动能量的耗散主要来自于颗粒之间的相互碰撞和液固相间的曳力作用。颗粒温度会随着颗粒浓度的增大出现先增大后减小的现象。为了验证各向异性液固两相流数学模型的普适性,模拟了液固下降管的流动特性,模拟结果与实验结果一致。分析下降管内自由空间,稀相区和密相区的模拟结果,都能够看出颗粒在运动过程中各向异性的特点。由于下降管内液固下行流动过程中各向异性较弱,原各向同性的颗粒动理学模型与各向异性二阶矩模型的数值较为接近,但综合比较结果,二阶矩模型能更加吻合原实验值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
二阶矩模型论文参考文献
[1].李宝玉,张磊刚,裘群海,余雄庆.基于Kriging模型梯度解析解的改进一次二阶矩方法[J].航空学报.2019
[2].李翔宇.基于各向异性二阶矩模型的液固流化床流动特性的研究[D].东北石油大学.2017
[3].毕文剑.考虑详细化学反应机理的动态二阶矩湍流燃烧模型研究[D].浙江大学.2017
[4].杨建山.动态亚网格“二阶矩”湍流燃烧模型[D].浙江大学.2016
[5].隋春杰.湍流燃烧大涡模拟中的改进代数二阶矩燃烧模型研究[D].中国科学院研究生院(工程热物理研究所).2016
[6].白云,罗坤,杨建山,邱坤赞,樊建人.二阶矩湍流燃烧模型先验性检验[J].工程热物理学报.2015
[7].杨建山,罗坤,白云,邱坤赞,樊建人.动态亚网格二阶矩湍流燃烧模型[J].工程热物理学报.2015
[8].朱俊鹏.基于PDF理论颗粒二阶矩拉格朗日模型及大涡数值模拟[D].杭州电子科技大学.2014
[9].杨玟,王丽丽,周海兵,张树道.用二阶矩模型研究Richtmyer-Meshkov不稳定性诱导湍流混合[J].计算力学学报.2014
[10].隋春杰,周力行,林博颖,杨帆,孔文俊.非预混燃烧大涡模拟的代数二阶矩模型[J].工程热物理学报.2014
论文知识图
