吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (03): 613-618.doi: 10.7964/jdxbgxb201303010

• 论文 • 上一篇    下一篇

基于复杂性测度的变矩器流场仿真湍流模型稳健性分析

刘树成1, 潘鑫2, 魏巍1, 闫清东1, 赖宇阳3   

  1. 1. 北京理工大学 机械与车辆学院,北京 100081;
    2. 中国机械工业联合会,北京 100823;
    3. 北京树优信息技术有限公司,北京 100081
  • 收稿日期:2012-04-24 出版日期:2013-05-01 发布日期:2013-05-01
  • 通讯作者: 闫清东(1964-),男,教授,博士生导师.研究方向:液力传动技术.E-mail:yanqd@bit.edu.cn E-mail:yanqd@bit.edu.cn
  • 作者简介:刘树成(1986-),男,博士研究生.研究方向:车辆传动系统理论与技术. E-mail:liushucheng@vip.126.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金青年科学基金项目(50905016);部级预研项目(40402050202).

Complexity-based robustness analysis of turbulence model in torque converter flow field simulation

LIU Shu-cheng1, PAN Xin2, WEI Wei1, YAN Qing-dong1, LAI Yu-yang3   

  1. 1. School of Mechanical and Vehicular Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;
    2. China Machinery Industry Federation, Beijing 100823, China;
    3. Soyotec Technologies Co., Ltd.,Beijing 100081, China
  • Received:2012-04-24 Online:2013-05-01 Published:2013-05-01

摘要: 为研究液力变矩器流场仿真常用湍流模型的稳健性问题,对基于ANSYS/CFX的某液力变矩器流场仿真系统,分别采用15种湍流模型进行抽样计算.并基于蒙特卡罗法,对系统输入变量进行服从正态分布的微小扰动,分别在低速和高速两种计算工况下,对每种湍流模型进行200次抽样.基于复杂性测度理论,将获得的输入输出数据进行了复杂性分析,在此基础上,对仿真系统拓扑结构稳健性和输出变量的稳健性进行了计算,并给出了各种湍流模型稳健性的定量指标.分析结果表明:在变矩器流场性能仿真中,剪应力输运模型的综合稳健性最好.

关键词: 流体力学, 复杂性测度, 稳健性, 湍流模型

Abstract: To study the robustness of commonly used turbulence models in flow field simulation of hydrodynamic torque converter, fifteen turbulence models were taken to conduct sampling and calculation in a torque converter flow field simulation system of based on ANSYS/CFX. Using Monte Carlo method, the input variables were slightly disturbed using a normal distribution function. Each turbulence model was sampled 200 times, respectively in low and high calculation speed conditions. According to the complexity measurement theory, the complexity of the acquired input and output variables was analyzed. The robustness of the simulation system and its output variables were calculated, by which the quantitative indicators of robustness for each turbulence model were given. Analysis results show that the shear stress model has the best overall robustness in torque convert flow field simulation.

Key words: fluid mechanics, complexity measurement, robustness, turbulence model

中图分类号: 

  • TH137
[1] Berger J O, Betro B, Moreno E, et.al. Bayesian Robustness: Proceedings of the Workshop on Bayesian robustness[M]. Rimini, Italy, 1995.

[2] 陈艳国, 袁宝远, 赵燕容,等. 回归预测模型的稳健性讨论-以润扬大桥工程为例[J]. 四川地质学报, 2006,26(2): 97-100. Chen Yan-guo, Yuan Bao-yuan, Zhao Yan-rong,et al. Robust estimation of regression calculation model-by the example of the Runyang Bridge engineering[J]. Acta Geologica Sichuan, 2006,26(2): 97-100.

[3] 张学荣, 苏清祖.乘员约束系统参数优化及稳健性分析[J]. 汽车工程,2010,32(12):1053-1056. Zhang Xue-rong,Su Qing-zu.Parameters optimization and robustness analysis of vehicle occupant restraint system[J].Automotive Engineering,2010,32(12):1053-1056.

[4] Lempel A, Ziv J. On the complexity of finite sequences[J]. IEEE Transactions on Information Theory,1976,22(1): 75-81.

[5] Marczyck J, Measuring and tracking complexity//Proceedings of the Sixth International Conference on Complex Systems, Boston, MA,USA: New England Complex Systems Institute.

[6] 赖宇阳,叶芳,Jacek Marczyk. 基于复杂性测度的乘员约束系统仿真模型可信度验证方法//第五届中国系统建模与仿真技术高层论坛, 北京, 2010.

[7] 王福军. 计算流体动力学分析——CFD软件原理与应用[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[8] Ansys Inc. ANSYS CFX-Solver Modeling Guide Release 13.0[M]. New York:Ansys Inc,2010.

[9] 刘树成,魏巍,闫清东,等.基于复杂性测度的变矩器流场仿真模型可信度分析[J]. 农业机械学报,2012,43(10):19-24. Liu Shu-cheng, Wei Wei, Yan Qing-dong, et al. Credibility analysis of simulation model for torque converters based on complexity measurement[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2012,43(10):19-24.

[10] Stylios C D, Groumpos P P. Fuzzy cognitive map in modeling supervisory control systems[J]. Journal of Intelligent and Fuzzy Systems,2000,18(2): 83-98.

[11] Soyotec Inc. Ontospace 2010 User Guide[M].New York:Soyotec Inc,2010.
[1] 孙正, 黄钰期, 俞小莉. 径向滑动轴承润滑油膜流动-传热过程仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 744-751.
[2] 史天泽, 王登峰, 陈书明, 邓兆祥, 董红亮. 基于6σ稳健性的电动汽车断开式转向梯形优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 700-705.
[3] 韦甘, 杨志刚, 李启良. 基于分步遗传算法的车身气动优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(6): 1578-1582.
[4] 刘光洁, 徐涛, 李俊楼, 于征磊, 修航, 程飞. 燃气轮机过渡段双腔室模型设计及优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(5): 1360-1365.
[5] 刘富, 侯涛, 刘云, 张潇. 可变惩罚因子的支持向量数据描述算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(2): 440-445.
[6] 张阔, 谭庆昌, 王顺, 王聪慧, 边丽娟. 粗糙软接触润滑的摩擦因数[J]. 吉林大学学报(工学版), 2012, 42(增刊1): 86-90.
[7] 张英朝, 韦甘, 张喆. 不同尾翼两厢轿车的气动特性数值模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(01): 1-0005.
[8] 张英朝, 张喆, 李杰. 基于计算流体力学的虚拟风洞试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(增刊): 90-0094.
[9] 张英朝,李杰,张喆,胡兴军. 汽车风洞试验段尺寸参数对试验的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(02): 346-0350.
[10] 张英朝,张喆,李杰,韦甘,罗双虎. 基于空气动力学数值模拟的汽车造型设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(增刊2): 260-0263.
[11] 孙斌,刘天栋,周云龙. 小波包主成分分析在气液两相流流型识别中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(06): 1532-1537.
[12] 徐涛,葛长江,左文杰,吉野陈萌,徐天爽. 基于非正交同位网格下求解N-S方程的快速算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(06): 1521-1526.
[13] 刘春宝, 马文星, 许睿. 液力变矩器轴向力的CFD计算与分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(05): 1181-1185.
[14] 徐涛,葛长江,邹鹏,徐天爽,左文杰 . 基于SIMPLER与PISO的流场改进算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(03): 668-0672.
[15] 高印寒,陈王锋,程鹏,李振雷,池俊成,李强 . 旋风分离器两相三维流场仿真
[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(增刊): 85-0089.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!