宁方飞
- 作品数：49 被引量：347H指数：10
- 供职机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学动力工程及工程热物理文化科学更多>>
- GPU平台上的叶轮机械CFD加速计算被引量：3
- 2014年
- 通过数据并行的方式对一个成熟的叶轮机多块网格气动计算程序(MAP)进行了并行化处理,利用计算统一设备架构(CUDA)技术实现了在图形处理单元(GPU)上的并行计算.保留了原程序中的2阶空间迎风格式和隐式时间离散格式,并采用了隐式迭代对线性系统进行求解.经过2个叶轮机械算例的测试,与在传统的中央处理器(CPU)上运行的原程序相比,在计算结果完全一致的前提下,单GPU的计算速度最高可达单CPU计算速度的8.89倍,与四核并行的CPU计算相比可以得到2.39倍的加速.
- 鞠鹏飞宁方飞
- 关键词：GPUCUDA并行计算隐式格式叶轮机械
- 一种槽道式处理机匣的准定常流动模型Ⅰ:建模方法及验证被引量：1
- 2012年
- 为降低对槽道式处理机匣流动进行模拟的计算量,特别地,为了提供一种可用于处理机匣工程设计的快速评估手段,基于对带有槽道式处理机匣的压气机非定常流动物理的理解,提出了一种处理机匣的准定常流动模型,并利用带有处理机匣的跨声压气机转子实验测量结果,以及非定常数值模拟结果对所提出的模型进行了验证.结果表明:处理机匣流动模型很好地预测了由于采用处理机匣所取得的转子失速裕度的提高,并且与非定常模拟结果比较,流动模型对转子主流以及处理机匣内部流动模拟的准确性也能得到保证.采用处理机匣流动模型所需的计算量仅约为非定常模拟的1%,这保证了提出的模型可用于快速评估槽道式处理机匣的气动特性,从而为其工程优化设计提供了有效的手段.
- 宁方飞樊琳
- 关键词：航空发动机轴流压气机处理机匣数值模拟
- 基于S-A湍流模型和间歇因子输运方程的转捩流数值模拟被引量：5
- 2015年
- 考虑到γ-Reθt转捩模型中间隙因子输运方程并不依赖于具体的湍流模型,因而提出了耦合S-A湍流模型和间歇因子输运方程的转捩流模拟方法.其主要思想是构造与间歇因子相关的两个耦合函数,分别作用到S-A模型的生成项和耗散项用以控制湍流的产生与发展,从而实现层流到湍流的数值转捩.结果表明:该方法中模型方程具有完全当地性的特点,易于实施,可直接用以求解三维转捩流动.4个典型算例表明该方法模拟结果与γ-Reθt模型准确度相当,但少求解了两个输运方程,计算耗时减少了15%.
- 杜磊宁方飞
- 关键词：湍流模型层流转捩模型
- 谐波平衡法在低速非定常流模拟中的应用被引量：2
- 2012年
- 谐波平衡法是一种有效的周期性非定常流的计算方法.采用基于可压缩流的谐波平衡方程在计算低速不可压流动时,会由于对流通量计算格式中的数值粘性污染,降低解的精度和收敛性.采用预处理技术,使得基于可压缩流的谐波平衡方程可以直接用于低速周期性非定常流的计算中.选取典型的不可压方腔驱动流和低雷诺数圆柱绕流为例进行了时间推进法和谐波平衡法的计算对比.计算结果表明预处理后的谐波平衡方程适合于低速流的计算,在谐波平衡法中采用较少阶数的谐波计算就可以还原出几乎准确的非定常流场.
- 杜鹏程宁方飞
- 关键词：谐波平衡法圆柱绕流
- 高亚临界雷诺数圆柱绕流的尺度自适应模拟被引量：10
- 2014年
- 借助γ--Reθ转捩模型,实现了高亚临界雷诺数(Re=1.4×105)下圆柱层流分离流动的尺度自适应模拟.统计平均结果表明数值计算和实验测量较为接近,尤其在圆柱后半段的分离区中,压力系数和实验符合得很好,误差主要源于分离点预测的不准确.瞬态流动则显示,层流分离的剪切层中出现了展向不稳定,且在向下游的输运过程中不断增强,最后转捩为完全湍流.在湍流分离模拟中,由于缺乏剪切层失稳的非定常性,SST-SAS模型的尺度分辨能力变弱,因此在分离区以及下游尾迹中求解出的湍流尺度要明显较层流分离时大.
- 杜磊宁方飞
- 关键词：圆柱绕流
- 叶轮机转静干涉计算建模方法比较被引量：1
- 2017年
- 通过对尾迹-叶片干涉和激波-叶片干涉这两类典型转静干涉流动的模拟,对3种基于傅里叶分析的时域非定常计算建模方法,即形修正相延迟法、空间-时间梯度法和谐波平衡法进行对比分析;详细考察它们的区别与联系,不同方法的计算准确度和计算速度.计算表明:3种建模方法都可以很好地捕捉到非定常流动细节;与传统的时间推进法相比,计算速度提高了几倍到几十倍,可用于工程设计之中.
- 杜鹏程宁方飞
- 关键词：叶轮机谐波平衡法
- 叶轮机械的气动数值优化方法
- 建立了以响应面方法为基础的叶轮机械气动数值优化平台.提出了两种压气机二维叶型的参数化定义方法;提出了一种新的响应面构造方法,文中称为自适应响应面方法.数值优化结果表明,本研究所建立的数值优化平台以及使用的优化方法具有高效...
- 宁方飞
- 关键词：叶轮机械压气机叶型设计气动性能
- 一种基于共轭方程法求解黏性反问题的简化方法被引量：3
- 2012年
- 对于给定压力分布的黏性气动反问题,考虑到壁面微小扰动造成的压力变化主要由势流作用引起,因此可以简化用以获得目标函数对设计变量敏感性导数的共轭方程。将黏性流场插值到粗网格中作为彻体力模型方程的解,则其相应的共轭方程将以简单的源项取代原方程中复杂的黏性项。由于在粗网格中求解,网格数减少,同时收敛速度加快,简化的共轭方程计算时间可以减少到黏性方程的十分之一。典型的算例结果表明,对于附着的边界层流动简化方法计算得到的敏感性导数具有较高的精度,能够有效完成反问题设计且减少总的计算耗时。
- 杜磊宁方飞
- 边界层转捩的数值模拟
- 本文在数值模拟中将AGS转捩模型引入到湍流模型中,以考虑流动中的层流和转捩现象,并在此基础上,分别对低雷诺数情况下的平板和涡轮叶栅流动进行了模拟,并与实验结果进行了比较,表明加入转捩模型可以较好地描述边界层的转捩过程.同...
- 杨琳邹正平宁方飞陈懋章
- 关键词：转捩边界层涡轮数值模拟低雷诺数涡轮叶片
- 文献传递
- 涡轮叶栅边界层分离流动显示
- 本文用氢气泡流动显示方法研究了涡轮叶栅边界层发展情况.实验是在水槽中完成的.分别给出了相同攻角、不同雷诺数和相同雷诺数、不同攻角条件下涡轮叶栅内部流动图画.观察和分析了雷诺数、攻角对叶栅表面边界层状态的影响.随雷诺数增加...
- 刘火星邹正平宁方飞
- 关键词：涡轮叶栅边界层分离叶轮机
- 文献传递
