2D槽道流

原创 于 2023-11-18 21:24:49 发布 · 375 阅读 · 0 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#流体力学 #槽道流

请添加图片描述
之前看槽道流时，一直无法在二维槽道流里计算出湍流状态，后来了解到二维槽道流需要额外添加随机扰动，但是这个体积力的植入方式一直不知道。而且看稳定性分析中的OS方程的推导，也是基于2d的NS方程，至今还是很疑惑这个问题：
施加定长体积力or固定压差能不能产生2d槽道湍流？
请添加图片描述

ambu1230
关注
spark的惰性计算_大数据之Spark原理详解
weixin_39713814的博客
12-18 1183
Hadoop存在缺陷：基于磁盘，无论是MapReduce还是YARN都是将数据从磁盘中加载出来，经过DAG，然后重新写回到磁盘中计算过程的中间数据又需要写入到HDFS的临时文件这些都使得Hadoop在大数据运算上表现太“慢”，Spark应运而生。Spark的架构设计：ClusterManager负责分配资源，有点像YARN中ResourceManager那个角色，大管家握有所有的干活的资源，属于乙...
获得空间发展槽道流动大涡模拟入口条件的最不稳定波方法 (2006年)
05-10
在空间发展流动的大涡模拟中，构造有效的入口扰动是关键。该文提出了利用Fourier分析获得流动最不稳定波的方法来确定入口扰动。结果表明，与同均方差的Gauss分布扰动相比，最不稳定波扰动能够显著缩短流动的起涡距离...
湍流边界压差计算
qooin1025的博客
08-11 574
有湍流边界层速度分布公式 ， ， 其中，=0.4，B=5.5 给定某个高度z以及其速度u(z)，可求摩擦速度 一个充分发展的湍流边界层，压力梯度与切应力关系应为 ，其中为壁面剪切应力 把平板湍流假设为半槽道流，槽道流上下两侧的流动是统计上对称的，所以 其中为槽道半高 又由摩擦速度与壁面剪切应力的关系 可求得 ...
槽道流CFD结果与理论解对比
ambu1230的博客
10-08 754
这个图来自JFM论文，其中ST是标准槽道流，可以看出其与直线的误差也挺大，但是这里的k和B似乎是两组参数的组合。不知道是笔误还是就是这样。CFD有两组数据，一组是pisoFoam跑的，摩擦雷诺数精确为180.可以看出蓝线更接近实验标定值，红线有点偏离，不知道这个误差能不能接受。对于槽道流，理论上近壁面时均速度为线性分布，远离壁面处为对数分布。在对数区，有两个未知参数，两个人标定了不同的两组数据。图中的线采取的参数为k=0.40，B=5.5.可以看出还是有一定区别的。两组数据网格不太一样。
物理参数到LBM格子参数的转换方法--注意雷诺数的L取值与粘度单位换算！
weixin_37783345的博客
02-25 7367
还是老规矩先宣传一下QQ群群： 格子玻尔兹曼救星：293267908。不收费的哦，就是为了早点毕业建的群。 %参数计算: P=C*d, d是dimensionless无量纲值,P是physical参数，C是转化参数 %离散空间和时间尺度 δx和δt ,lb是离散数目. CC=P/lb是从物理参数到格子参数的转换参数lb。 deltas=1;deltat=1;lattc=deltas/delt...
均质机工作原理动画_「动图GIF」动画演示泵的工作原理
weixin_39867208的博客
12-28 6627
图文摘自网络(如有侵权，请联系删除)泵在过程流体机械中占有很大比例，它是一种通用机械，是输送流体并提高流体压力的机器。在各个工业领域中，凡是有流体输送的地方就有泵在工作，其主要应用范围有水利、石油、化工、城市给排水、冶金和交通运输等工业部门。根据作用原理，泵可以分为三大类：①容积泵：利用容积周期性变化来输送并提高流体压力，如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵等；②叶片泵：依靠泵内高速旋转的叶轮将能量传...
神经网络安装方法是什么,神经网络安装方法包括
super67269的博客
08-24 337
border_mode可以是valid或者full，具体看这里说明：.conv2d#激活函数用tanh#你还可以在(Activation('tanh'))后加上dropout的技巧: (Dropout(0.5))(Convolution2D(4, 5, 5, border_mode='valid',input_shape=(1,28,28))) (Activation('tanh'))#第二个卷积层，8个卷积核，每个卷积核大小3*3。（4）神经网络的理论和学习算法还有待于进一步完善和提高。
芯片制造中的软力量（下）
weixin_38754419的博客
08-05 1万+
作者：李剑首发于公众号：常垒资本（ID：conswall_cap）前文回顾：6TCAD（工艺和器件仿真）1.TCAD简介1.1.什么是TCAD随着微电子技术的发展，半导体工艺水平和器件...
通信常识
热门推荐
时刻学习
01-20 5万+
bsc指的是基站控制器（Base Station Controller）。由一下模块组成： 　　AM/CM模块：话路交换和信息交换的中心。 　　BM模块：完成呼叫处理、信令处理、无线资源管理、无线链路的管理和电路维护功能。 　　TCSM模块：完成复用解复用及码变换功能。 　　具体信息可参考移动通讯相关知识。 　　基站控制器（BSC）：BSC控制一组
redis-cluster学习总结
baidu_38176716的博客
09-23 495
redis-cluster 教程 拿台球项目来说，我要把用户的一些信息写入redis缓存中，由于redis存储方式是key-value。我们就存呗，谁怕谁啊。 import com.yuyuka.billiards.service.config.DiamondConfigurtion; import com.yuyuka.billiards.service.service.lock.JedisLo...
精选资源
运动壁面槽道流动的直接数值模拟 (2010年)
06-13
采用谱方法,在曲线坐标系下对不可压缩Newton流体的N-S方程进行求解,采用定义在物理空间中的流动物理量以避免使用协变、逆变形式的控制方程。在计算空间采用 Fourier-...其次,作为初步应用,利用该方法研究了槽道湍流中周
气体运动论数值算法在微槽道流中的应用研究 (2004年)
04-25
### 气体运动论数值算法在微槽道流中的应用研究 #### 一、引言与背景 本文探讨了基于Boltzmann模型方程的气体运动论数值算法在微槽道流动问题中的应用。随着微电子机械系统（MEMS）技术的发展，微尺度流动特性成为...
影响微槽道流动扩散特性因素的研究 (2005年)
06-12
对压力驱动流下微槽道内流动的不同组分扩散进行了数值模拟。结果表明，雷诺数（RP）是影响微通道内物质扩散的主要因素，合适的Re对相应粒子直径物质的扩散很重要。此外，槽道的扩散尺寸（d）与通道深度（w）之比（d/...
过渡流态下槽道流动间歇性结构PIV实验研究 (2013年)
05-29
为了研究槽道湍流与层流过渡流态下流场中的大尺度流动结构,采用粒子图像测速仪对过渡雷诺数下平板槽道内的流场进行了定量测量,捕捉到了高速区域与低速区域相间的瞬时流场,并基于Taylor假设对所测流场进行了重构,从多...
【C4D实用脚本】清除删除了面的选择tag和材质tag及材质
01-07
清除没有存储面的选择tag和材质tag及材质(c4d2024)
C#曲线编辑器、时间轴曲线编辑
最新发布
01-07
源码地址： https://pan.quark.cn/s/3916362e5d0a 在C#编程平台下，构建一个曲线编辑器是一项融合了图形用户界面（GUI）构建、数据管理及数学运算的应用开发任务。 接下来将系统性地介绍这个曲线编辑器开发过程中的核心知识点：1. **定制曲线面板展示数据曲线**： - 控件选用：在C#的Windows Forms或WPF框架中，有多种控件可用于曲线呈现，例如PictureBox或用户自定义的UserControl。 通过处理重绘事件，借助Graphics对象执行绘图动作，如运用DrawCurve方法。 - 数据图形化：通过线性或贝塞尔曲线连接数据点，以呈现数据演变态势。 这要求掌握直线与曲线的数学描述，例如两点间的直线公式、三次贝塞尔曲线等。 - 坐标系统与缩放比例：构建X轴和Y轴，设定坐标标记，并开发缩放功能，使用户可察看不同区间内的数据。 2. **在时间轴上配置多个关键帧数据**： - 时间轴构建：开发一个时间轴组件，显示时间单位刻度，并允许用户在特定时间点设置关键帧。 时间可表现为连续形式或离散形式，关键帧对应于时间轴上的标识。 - 关键帧维护：利用数据结构（例如List或Dictionary）保存关键帧，涵盖时间戳和关联值。 需考虑关键帧的添加、移除及调整位置功能。 3. **调整关键帧数据，通过插值方法获得曲线**： - 插值方法：依据关键帧信息，选用插值方法（如线性插值、样条插值，特别是Catmull-Rom样条）生成平滑曲线。 这涉及数学运算，确保曲线在关键帧之间无缝衔接。 - 即时反馈：在编辑关键帧时，即时刷新曲线显示，优化用户体验。 4. **曲线数据的输出**： - 文件类型：挑选适宜的文件格式存储数据，例如XML、JSON或...
（73页PPT）华为制作秘籍.pptx
01-07
（73页PPT）华为制作秘籍.pptx
ARKitYOLO实时物体检测.zip
01-07
ARKitYOLO实时物体检测.zip
基于YOLO的昆虫检测训练项目.zip
01-07
基于YOLO的昆虫检测训练项目.zip
求解槽道流os方程数值解
06-24
求解槽道流的 Orr-Sommerfeld（OS）方程是研究流体稳定性的重要方法之一。该方程描述了在平行剪切流中，小扰动的演化行为[^1]。数值求解 OS 方程通常采用谱方法或有限差分法，其中 Chebyshev 谱方法因其高精度而被广泛使用。 ### 1. Orr-Sommerfeld 方程的形式 对于二维不可压缩流动，Orr-Sommerfeld 方程可以写为： $$ \left( \frac{d^2}{dy^2} - \alpha^2 \right)^2 \phi = \frac{1}{i \alpha Re} \left[ \left( U(y) \left( \frac{d^2}{dy^2} - \alpha^2 \right) - U''(y) \right) \left( \frac{d^2}{dy^2} - \alpha^2 \right) \phi \right] $$ 其中： - $ \phi(y) $ 是扰动流函数， - $ U(y) $ 是基本流的速度剖面（例如槽道流中的抛物线速度分布）， - $ \alpha $ 是流向波数， - $ Re $ 是雷诺数， - $ i $ 是虚数单位。 ### 2. 数值方法的选择 常用的方法包括： - **Chebyshev 配点法**：将解表示为 Chebyshev 多项式的线性组合，并在 Gauss-Lobatto 点上离散化微分算子。 - **有限差分法**：对空间导数进行离散化，适用于简单几何结构和边界条件。 - **谱配置法结合矩阵特征值求解器**：将微分方程转化为矩阵特征值问题，使用标准库如 LAPACK 或 ARPACK 求解。 ### 3. 边界条件 对于槽道流（Poiseuille 流），边界条件通常为无滑移边界条件，即： - 在上下壁面处，$ \phi(\pm 1) = 0 $ 和 $ \phi'(\pm 1) = 0 $。 这些边界条件需要通过构造合适的基函数或在矩阵中施加约束来实现。 ### 4. 构造离散形式 使用 Chebyshev 谱方法时，首先构造二阶导数矩阵 $ D^{(2)} $，然后构建四阶导数矩阵 $ (D^{(2)} - \alpha^2 I)^2 $。接着将方程转换为广义特征值问题： $$ A \mathbf{\phi} = c B \mathbf{\phi} $$ 其中 $ A $ 和 $ B $ 是由速度剖面 $ U(y) $、导数矩阵及参数 $ Re, \alpha $ 构建的系数矩阵，$ c $ 是复数相速度。 ### 5. Python 示例代码 以下是一个简化的 Python 实现示例，使用 `scipy` 和 `numpy` 进行 Chebyshev 配点法求解： ```python import numpy as np from scipy.linalg import eig from scipy.sparse import diags from scipy.sparse.linalg import eigs def cheb(N): if N == 0: D = 0 x = 1 return D, x x = np.cos(np.pi * np.arange(N+1)/N) x.shape = (N+1, 1) c = np.r_[2, np.ones(N-1), 2] * (-1)**np.arange(N+1) c.shape = (N+1, 1) X = np.tile(x, (1, N+1)) dX = X - X.T D = np.outer(c, 1./c) / (dX + np.eye(N+1)) # off-diagonal entries D = D - np.diag(D.sum(axis=1)) # diagonal entries return D, x def os_matrix(N, alpha, Re): D, y = cheb(N) D2 = D @ D diag_alpha2 = diags(-alpha**2 * np.ones_like(y).flatten()) L = D2 + diag_alpha2 U = 1 - y**2 # Parabolic base flow for channel flow Uyy = -2 * np.ones_like(y) A = L @ L B = diags(U.flatten()) @ L + diags(Uyy.flatten()) @ D A = A[1:-1, 1:-1] # Remove boundary points B = B[1:-1, 1:-1] return A, B def solve_os(N=64, alpha=1.0, Re=1000): A, B = os_matrix(N, alpha, Re) vals, vecs = eigs(A, M=B, k=10, which='SM') return vals # Solve and print eigenvalues eigenvalues = solve_os() print("Eigenvalues:", eigenvalues) ``` ### 6. 后处理与分析 得到的特征值 $ c $ 是复数，其实部代表扰动的增长率，虚部代表频率。若存在特征值的虚部为正，则表明系统不稳定。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
表情包 代码片
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值