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不同入射角下圆柱涡激振动的数值研究

振动与冲击 2023年第6期42卷 289-297页

作者：姜泽成高云刘磊柴盛林哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东威海264209

采用二维非定常雷诺平均N-S方程和剪应力运输k-ω模型,结合四阶龙格-库塔法,选取4种不同入射角(α)对二自由度圆柱涡激振动响应影响进行数值研究。比较了不同来流角度下圆柱涡激振动幅值、结构振动频率、锁定区间、漩涡脱落模式、斯特... 详细信息

采用二维非定常雷诺平均N-S方程和剪应力运输k-ω模型,结合四阶龙格-库塔法,选取4种不同入射角(α)对二自由度圆柱涡激振动响应影响进行数值研究。比较了不同来流角度下圆柱涡激振动幅值、结构振动频率、锁定区间、漩涡脱落模式、斯特劳哈尔数、水动力系数和捕能效率的影响。数值结果表明,来流角度变化会使圆柱涡激振动响应产生多频率特性,且随着来流角度的增加y方向振幅逐渐减小,x方向振幅逐渐增大。不同来流角度下涡激振动响应均产生明显的锁定现象,锁定区间宽度随来流角度的变化不明显。但随着来流角度的增加,y方向力系数均方根与x方向力系数均值均有下降的趋势。

关键词：涡激振动入射角运动轨迹流型四阶龙格-库塔法

高精度CFD程序的内外子区域划分异构并行算法

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国防科技大学学报 2020年第2期42卷 31-40页

作者：王巍徐传福车永刚国防科技大学计算机学院量子信息研究所兼高性能计算国家重点实验室湖南长沙410073

对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略... 详细信息

对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在“CPU(Intel Haswell Xeon E5-267012 cores×2)+加速器(Xeon Phi 7120A×2)”的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升至5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速至1.27倍,使用双加速器加速至1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。

关键词：高精度CFD程序四阶龙格-库塔法异构并行算法内外子区域划分性能分析

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多模光纤放大器输出光分析

强激光与粒子束 2010年第7期22卷 1453-1456页

作者：傅玉青段志春陈建国四川大学电子信息学院成都610064 宜宾学院计算物理四川省高校重点实验室四川宜宾644000 宜宾学院物理与电子工程学院四川宜宾644000

根据不同的泵浦方式,对多模光纤放大器运用多模速率方程组,采用四阶龙格-库塔法数值计算和分析了在不同泵浦方式下的泵浦效率和信号光在光纤放大器中的传输、放大行为,并研究了在光纤放大器光纤长度有微小变化(mm量级)的情况下,输出光... 详细信息

根据不同的泵浦方式,对多模光纤放大器运用多模速率方程组,采用四阶龙格-库塔法数值计算和分析了在不同泵浦方式下的泵浦效率和信号光在光纤放大器中的传输、放大行为,并研究了在光纤放大器光纤长度有微小变化(mm量级)的情况下,输出光的光束质量与光纤长度的关系。结果表明:输出信号光的光束质量因子随光纤长度微小变化而呈准周期变化,周期与信号光耦合入光纤放大器的本征模式间的传播常数差有关。

关键词：光纤光学光束质量本征模多模速率方程四阶龙格-库塔法泵浦方式

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三相异步电动机动态特性的模块仿真

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2002年第6期21卷 751-753页

作者：杨玉岗周立辛克锋辽宁工程技术大学电气工程系辽宁阜新123000 长春发电设备总厂吉林长春130031

根据三相异步电动机的名牌数据来对其动态特性进行仿真研究。为此,首先推出了三相异步电动机在同步速坐标系下的动态特性数学模型,并引用了根据电机的铭牌数据来计算其参数的公式,以确定该动态数学模型中的各个参数值,这些参数包括电机... 详细信息

根据三相异步电动机的名牌数据来对其动态特性进行仿真研究。为此,首先推出了三相异步电动机在同步速坐标系下的动态特性数学模型,并引用了根据电机的铭牌数据来计算其参数的公式,以确定该动态数学模型中的各个参数值,这些参数包括电机定、转子的自感、电阻和定、转子间的互感,然后将该动态数学模型和参数计算公式相结合,建立了异步电动机动态特性的模块化仿真模型,编制了仿真软件,动态数学模型中的微分方程采用四阶龙格-库塔法求解。最后通过实例仿真电机的动态起动特性(Te-s曲线和I-s曲线)从而验证了该模型和仿真软件的正确性,为电机制造部门和使用部门分析三相异步电动机的动态特性提供了一个有力的工具。

关键词：三相异步电动机动态特性模块仿真动态数学模型四阶龙格-库塔法

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多级逆流萃取过程的动态模拟

化工学报 1987年第2期 127-136页

作者：董文葆阎和信张辽生大连工学院大连工学院核工业部213所

本文以Purex流程一个16级第一循环逆流萃取设备为对象,通过萃取过程机理分析,在建立了一种简单线性级联动态机理模型的基础上推导出一种变系数非线性级联动态机理模型.提出了求解非线性级联动态机理模型的一种变步长浮点线性化数值计... 详细信息

本文以Purex流程一个16级第一循环逆流萃取设备为对象,通过萃取过程机理分析,在建立了一种简单线性级联动态机理模型的基础上推导出一种变系数非线性级联动态机理模型.提出了求解非线性级联动态机理模型的一种变步长浮点线性化数值计算方法和仿真程序.在一定稳态条件下,求得各级被萃取物质的动态分布及其随时间变化规律.把敏感级的理论计算与实验值进行了比较,获得了满意的结果.

关键词：动态模拟实验值计算值变系数级联四阶龙格-库塔法非线性模型变步长试验模型数学模型微分差分方程稳态值有机相

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捷联惯导系统中四元素法求解姿态角仿真模拟

弹箭与制导学报 2009年第1期29卷 51-53,60页

作者：孙冬梅田增山韩令军重庆邮电大学移动通信技术重点实验室重庆400065

在捷联惯导系统中,姿态矩阵的四元素微分方程求解一般采用四阶龙格-库塔法,从运算精度与速度上考虑,提出了另一种有效的四阶泰勒展开法。并在典型圆锥运动环境下,对两种算法进行了姿态角误差仿真。通过仿真分析,四阶泰勒展开法的计算精... 详细信息

在捷联惯导系统中,姿态矩阵的四元素微分方程求解一般采用四阶龙格-库塔法,从运算精度与速度上考虑,提出了另一种有效的四阶泰勒展开法。并在典型圆锥运动环境下,对两种算法进行了姿态角误差仿真。通过仿真分析,四阶泰勒展开法的计算精度比四阶龙格-库塔法高出1~2个数量级,为改进捷联惯导系统姿态算法提供了理论参考依据。

关键词：四元素四阶龙格-库塔法四阶泰勒展开法姿态角

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前向多泵浦拉曼放大器中噪声的精确分析

激光与红外 2020年第10期50卷 1241-1245页

作者：巩稼民郝倩文张丽红张晨王杰刘爱萍马豆豆西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121

ASE噪声和DRBS噪声是影响拉曼光纤放大器传输性能的两个重要因素。本文运用四阶龙格-库塔法对多泵浦RFA的噪声功率进行仿真,进一步得到ASE和DRBS噪声的信噪比和噪声系数。结果表明,当光纤长度L40 km时,DRBS噪声是影响系统性能的主要因... 详细信息

ASE噪声和DRBS噪声是影响拉曼光纤放大器传输性能的两个重要因素。本文运用四阶龙格-库塔法对多泵浦RFA的噪声功率进行仿真,进一步得到ASE和DRBS噪声的信噪比和噪声系数。结果表明,当光纤长度L40 km时,DRBS噪声是影响系统性能的主要因素。另外,长波长的噪声比短波长信道的噪声功率更高,对系统的影响更大。当信号光波长相差24 nm时,长波长的ASE噪声饱和值至少比短波长高0.005 mW,DRBS噪声饱和值至少比短波长高0.0025 mW。

关键词：多泵浦拉曼光纤放大器 ASE噪声 DRBS噪声四阶龙格-库塔法

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多级雾化超重力旋转床中液滴运动及三维模型

华南理工大学学报（自然科学版） 2002年第7期30卷 44-48页

作者：潘朝群邓先和李志武华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室广东广州510640

从气体的流场、液滴的碰合出发 ,用液滴粒径 -位置联合分布模型描述了液滴群运动的特征 ,并在此基础上提出了多级雾化超重力旋转床中液滴运动的三维模型 .该模型物理意义明确 ,不含有可调动参数 .采用四阶龙格 -库塔法进行计算 ,其模型... 详细信息

从气体的流场、液滴的碰合出发 ,用液滴粒径 -位置联合分布模型描述了液滴群运动的特征 ,并在此基础上提出了多级雾化超重力旋转床中液滴运动的三维模型 .该模型物理意义明确 ,不含有可调动参数 .采用四阶龙格 -库塔法进行计算 ,其模型计算值与实验实测值相吻合 .

关键词：超重力旋转床多级雾化液滴运动三维模型填料床传热传质四阶龙格-库塔法

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基于捷联惯性系统的轨道长波不平顺检测

城市轨道交通研究 2012年第11期15卷 87-90页

作者：朱文发柴晓冬郑树彬李立明罗永建刘星上海工程技术大学城市轨道交通学院上海硕士生201620 华东师范大学金融与统计学院上海200241

将航空航天飞行器制导中的捷联惯性系统应用于轨道长波不平顺的检测。利用四阶龙格-库塔法求解四元素姿态矩阵微分方程;采用积分滤波器对加速度信号进行二次积分,从而实时获取物体的运动轨迹。为提高系统的稳定性和抗噪性,在积分前利用... 详细信息

将航空航天飞行器制导中的捷联惯性系统应用于轨道长波不平顺的检测。利用四阶龙格-库塔法求解四元素姿态矩阵微分方程;采用积分滤波器对加速度信号进行二次积分,从而实时获取物体的运动轨迹。为提高系统的稳定性和抗噪性,在积分前利用小波变换对加速度信号进行去噪处理。最后采用XW-IMU5250惯性测量单元实测一个物体的运动,得到了物体精确的运动轨迹,通过对比不同时期测量结果即可得到轨道的长波不平顺信息。

关键词：捷联惯性系统轨道长波不平顺四阶龙格-库塔法小波变换积分滤波器