基于物理知识约束的数据驱动式湍流模型修正及槽道湍流计算验证

作     者：张亦知 程诚 范钇彤 李高华 李伟鹏 ZHANG Yizhi;CHENG Cheng;FAN Yitong;LI Gaohua;LI Weipeng

作者机构：上海交通大学航空航天学院上海200240 

基　　金：国家自然科学基金(11772194 91952302) 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2020年第41卷第3期

页      码：114-123页

摘      要：对湍流摩擦阻力的精准预测是学术界和工业界普遍关心的重要问题,而数据驱动式的湍流模型修正方法对此显示出较大的潜力和前景。提出了一种基于物理知识约束的数据驱动式湍流模型修正方法,根据湍流摩擦阻力分解获得先验物理知识,在S-A湍流模型的生成项中引入非均匀分布的修正因子,以修正因子为设计变量,设定包含物理知识约束的目标函数,利用离散伴随方法求解目标函数与设计变量之间的梯度关系,通过高效率的迭代求解获得修正因子的分布。以槽道湍流为例,验证了包含物理知识约束的数据驱动式建模方法的优势,并分析了物理知识约束对湍流摩擦阻力预测精度的影响,结果表明引入物理知识约束可进一步提高湍流摩擦阻力的预测精度。

主 题 词：数据驱动式建模 物理知识约束 湍流模型修正 伴随方法 湍流摩擦阻力 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2019.23282

馆 藏 号：203898136...