Is é an tiomantas coitianta ceann de na comhponaintí bunúsacha den ghiobáin loinge, agus tá ról briondúil ag tiomantas aerodinamach an tiomantais i gcás taithí an ghiobáin go léir. Chun riachtanais teicneolaíochta níos faoi láthair a fheabhsú don tiomantas ón ghiobáin, d'fhéadfadh modh orgainíocht an tiomantais agus na cinneadh sraithithe ina bhfuil an tiomantas féin a bheith uile fosta. D'fhéadfadh an phróiseas soilleirghe agus brúcháiltear le linn difeasaoránach a chur i bhfeidhm a bheith ag feabhsú cúrsaí scailbíníochta faoi ghriangradam brúcháilte neamhshuim; tar éis sin, tarlann an gaoth thar mhaoiniúla shuimigh chun struchtúr sprioc mhór a chruthú, a chuirfidh ar an gcéad dul síos le haghaidh an tuillt agus an t-éadaigh líofa den fósghaoth agus cruthóidh méartha fuar agus neamhstailiúil idir an fósghaoth agus an téarma, agus ar an gcéad eile, géaráidh flaitheas staideach sa réigiún athrochtála aerodinamach; déanann na méar phríomhtheasta agus na héadarphléaráin a théann tríd an fho-thine a chruthú páir sprioc chóiriúil atá árda i bhfad níos fearr ar an gcumhacht míreálaithe. Ar chúlra an tsruth, tá na próiseas fhisice agus reacsaíocha ar fud na scála mar éadaigh agus éadaigh, míreálaithe, reacsaíocht, agus comhrá idir míréalaíocht agus flaitheas stílceach, a chuireann i gcás cumhachtaí a chomhlíonann siad, agus a chomhlíonann siad i gcónaí na cinneadh aerodinamacha den tiomantais. Tá modelleacht agus cáilgeáil uascháiliúil ar na próiseas seo fhisice agus reacsaíocha ag fanacht mar théama ráidhe i gcás taithí do pháirtí faoi láthair agus abstrách.
Is í an fheabhsú agus an leibhéalú ar aghaidh ag na próiseáis de-atomachála, éadramh, míreoireacht agus bréanú i dtreoigh chamer bréana. Mar sin is bunúsach í an tsruth chun smaoineamh ar pherfóimeas aerodinimiceach na gcameraí bréana a shimilí. Tá gairidí sruth mar a léiríonn na paraiméadair sruthán uathu le haghaidh an phróiseáis conbhéictíochta nón-linéar. Tá mórán struchtúir sprioc i dturaint. Is mór difríocht idir na spriocanna faoi fhocal teangacha agus scálaí ama. Agus nuair a bhogann líon Reynolds, bogann na scála difríocht go tapa. De réir an chomhréir den tuairisc turaint atá sna struchtúir sprioc a dtabharfar freagra dlí. méadóirí a dtéigtar i ngrúpaí mar siamánuint uimhirice díreach (DNS), Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS), siamánuint mórán (LES) agus méadóirí tomhais tuile pholaithe. Is é an méadóireacht RANS, atá ar fheabhsú san innealtóireacht, a chumasaíonn an réimse meán tuile agus a bhfuil model in úsáid chun gach scaglán eolais tuile a shiamáin. Is lú an comhréir ach is bródúil an cúram. Do pháirceálacha láidre agus do phróiseas íoctha faoi mhéid sa seomra combstáin, ní féidir le RANS cur le riachtanais na n-earraí rialta. Chuir Pitsch i gcás go bhfuil an chomhphliocachta ríomh LES idir RANS agus DNS, agus go bhfuil sé i bhfeidhm faoi láthair don chomhphliocachtuile ríomh i ngnátha idir-ghoirt agus íochtuile. Mar thoradh ar an ngéarchéim béig tuile i gcás an choiminseartha agus ar an uimhir Réynolds ard a thugann an tsruth, tá an líon grídeanna atá de dhíth don chomhphliocachtuile LES amháin ar aon cheann de na cinn coiminseartha idir chéad milliún agus billiún. Líon ríomhaireacht sochaí ard seo a chur i bhfeidhm i gcás smaointe coiminseartha.
Staidéarbhunaitheach modúl agus meathógaíochta-riachtanacha bunaithe ar an gCás VLES (Very Large Eddy Simulation) agus Hybrid RANS-LES Method táthuairim mar throidn éagsúla i gcás simulaidh uimhir. Is féidir leis an gclár VLES a fhoilsíodh ag Han et al. an difríocht idir comhréireanna gréasáin agus tuillte turbulence a sholáthar sa chás traidisiúnta LES, agus is féidir leis an ngnéitheachtaíochta-turblance multi-scale, teangnaigh eitilte agus comhréir gréasáin a chur i ngleic. Tá VLES ag fógairt an chomhréir idir tuilleadh agus gnéitheacht a bheith ag feabhsú ar na cinnteachtaí réadúla na n-ionchur struchtúrálta, agus tá sé ag fágaint cúiseanna ríomhaireachta níos lú agus cáilitheacht ríomhaireachta níos fearr.
Ar ndóigh, as cómpar idir an LES traidisiúnta agus VLES, níl teoiric nó nádúr VLES staidéartha nó úsáideacha go hiomlán. I gcrích an bhunachar seo, tugtar léi ar an teoiric modellála VLES agus na héifeacta a úsáid i gcásanna físeolaíochta éagsúla in éadan comhramhóid, chun úsáid mórshcaile VLES a fheabhsú sa réimse smaoineacht comhramhóid leathphríomha árach.
Taispeánfar an infhlúince a bhaineann leis na modhnaithe simuláidí tuarimseálach ar chosaint fiosrúcháin ríomhaire agus ar na modhanna i gCéim 1. Bainfidh na ngnéithe RANS, LES agus VLES gach uile simulaid chrua tríd modhnaithe tuarimseálach. Ba chóir tabhairt faoi deara go raibh an cheann chéanna den difriú tábhachtach idir VLES ag Pope, a bhfuil a fhios againn mar "go bhfuil scála gríde ríomhchóras lách níos mó ná go bhfuil an tuarimseálach cinétic éadrom ina dteidealtaíonn beagnach 80% nó níos lú de chineál tuarimseálach cinétic i gcéin". Ar an gcéad taobh, is é an tuairisc LES ag Pope [6] "go bhfuil an scála gríde ríomhchórais iontach fionn níos fearr ná go bhfuil an tuarimseálach cinétic éadrom ina dteidealtaíonn beagnach 80% nó níos fearr de chineál tuarimseálach cinétic i gcéin". Fós, ba chóir tabhairt faoi deara go bhfuil an VLES atá curtha isteach sa todhchaí seo modh ríomhaire nua a thugadh athbheochan agus forbairt air ón mbealach roimhe. Cé go bhfuil na hainmneacha céanna, tá an VLES nua difriúil go hoifigiúil ón gcinéal VLES a ghairidh Pope. Mar is féidir a fheiceáil as an méid sin, bíonn na modhnaithe tuarimseálacha traidisiúnta ordaithe mar RANS, URANS, hybrid RANS/LES, LES, agus DNS de réir an chosún cáilce. Faoin n-athrú nua seo ar an gcóras, bíonn na modhnaithe tuarimseálacha ordaithe mar RANS, VLES, agus DNS de réir an chosún cáilce. Is é sin nach bhfuil ach an VLES modh amháin ag cumasú na ngnéithe traidisiúnta eile, agus go bhféadfadh na modhnaithe éagsúla dul i ngleic go hiomlán agus go héifeachtach de réir na n-ainmhithe áitiúla san áireamh.
Gheobhaidh comhréir an tomhas a leithéid mar tábhachtach i gcás na n-éinigh, feabhsaitheanna cosúil le hiompar mórfhocal agus tinnéalaíocht mhórfhocal. Is é an chosán tinnéalaíocht an chosán ba bunúsach sa pháirc tomhas. Mar atá tinnéalaíocht ina ndá thaobh, tá tuarascálacht turasóil tinnéalaíochta níos láidre ná chosán traídh traidisiúnta, cosán scileadh agus cosán briseadh. Mar sin, is léiriú mór é an simiú tinnéalaíocht don chosaint simiúcháin. Chuir Xia et al. an modh VLES chun an t-sampla tinnéalaíocht chóras faoi dheireadh a chur i bhfeidhm; Dellenback et al. [14] d'fheicfidís triail ar an gcás seo agus tá sonraí éagsúla triail acu. Is 1.0 uimhir Reynolds an tsruth amháin a ríomhthíos. × 105 (bun ar thomhas an tuile cearrtha) agus is 1.23 an uimhir churainn. Úsáidtear dhá séirbhís gríde struchtúrta sa chomhréitigh. Is fíor go bhfuil líon na ngriotha críochna (M1) faoi 900,000 agus is fíor go bhfuil líon na ngriotha criptithe (M2) faoi 5.1 milliún. Deireann na hinntiomhnóga staitistiúla a fháiltar leis an gcomhréitigh in éineacht leis na hinntiomhnóga eispéircealaíochta chun an chinneadh comhréitigh VLES a chur i gcás.
Taispeánann Fiúra 4 an chómpara idir na torthaí chomhréire de mhéadóid éagsúla agus na torthaí eispéirce ar an roinnt radail den meán uaireach chiorcal agus luasc uaireach faoi phostáid éagsúla siar-thart i bhfad shuairc. Sa phictiúr, is é na comhorduithe uirthi agus suas dimensionless doighte agus luasc dimensionless, ina n-é D1 ionchur an phíosa ciorclach isteach agus Uin meán luasc isteach. Mar a fheictear as an phictiúr, tá méid an ranguighthe ag léamh víosca típiciúil Rankin ar nós víosca chompóindíochta ag tabhairt béim ar théipeadh go víosca singil chóras cumhachta. Tríd an chómpara idir na torthaí chomhréire agus na torthaí eispéirce, féadfear a aimsiú go bhfuil acmhainn chomhréire VLES ard le haghaidh brabhsáil meán uaireach chiorcal fada suairc, atá i gcomhthionndal maith leis an gcuardaím eispéirce. Tá cúram RANS traidisiúnta ag déanamh dif lárnach sa chomhréir luasc ranguighthe agus ní féidir leis an meán cumhachta spásail dul i ngleic le héifeachtúil luasc ranguighthe agus luasc tuaraim. Ar ndóigh, bíonn acmhainn chomhréire VLES ard le haghaidh brabhsáil ar an gcumhacht meán luasc ranguighthe, luasc tuaraim ranguighthe agus dul i ngleic spásail faoi ranguighthe fada suairc éagsúla, agus is féidir leis an gcumas chomhréire a choinneáil céanna fós i dtreo díchluas gréagálaí. Faoi mar a bhaineann le brabhsáil ar an gmeán uaireach chiorcal, bíonn na torthaí chomhréire VLES i gcomhthionndal faoi dhó phingin éagsúla, cinnte agus dúnmhaire.
Chun faisnís na feidhmiúcháin an modh VLES i gcás tuarascáil chombústach turbulent a shuíomhú [15-16] a fhoghlamh, rinneadh módéil chombústach turbulent atá bunaithe ar an gclár FGM (flamelet generated manifolds) a chuireadh i gcomhthéacs leis an gclár VLES. Is é an smaoineamh bunúsach go gcuirear leagan struchtúrtha flaimh láimhreach idirnáisiúnta inaon áit ar fholamh flaimh turbulent, agus go bhfuil an fholamh flaimh turbulent sin mar cuibhreann meán de réimsí cúigigh fholamh flaimh láimhreach. Mar sin féin, is féidir spás comhponaintí uasair a mhapáil chuig phatrún íseal-diminsúil a thugtar ar aghaidh céad-eolas (scor thréimhse míoltóir, téarma chóipleacht reacsa, agus daoine eile). Faoin chás go mbeadh méid chúram rinciúil a chur isteach, bíonn líon na n-eilimintí trasport a bheidh ag teastáil ó linn a laghdú go mór, agus mar sin bíonn costais ríomhaireachta ag breathnú go soiléir.
An phróiseas speisialta bunaithe ar chur i láthair sonraí lámhshuim FGM ag baint úsáide as an scór míchomhlinte agus na heathracha próiseasa freastalaíochta, agus ag breathnú ar an n-interacciún idir greamaíocht éadrom agus bréagaireacht trí muintearacht an tábla sonraí lámhshuim ag baint úsáide as modh fánach den chóras dóigh. Mar sin féin, faightear an tábla sonraí éadróm. San áireamh uimhrioch, réitítear na heathracha trasport do scór míchomhlinte, do na heathracha próiseasa freastalaíochta agus don fhiarál atá ceangailte leo, agus faightear faisnéis an fhitheoil bréaga trí sheiceáil an tábla sonraí éadróm.
Chuireadh an módal combústáin tuarimneach bunaithe ar VLES agus FGM i bhfeidhm chun suíomhanna uimhrioch a dhéanamh ar an ghléas fliucha tuarimneach (Flame D) atá measaithe ag labharthóir Sandia i gCónaí Searbh, agus d'fhéadfadh comhracacha uimhriúla a dhéanamh leis na dataí matamaiticiúla. Is é an bhuailmhaire Sandia Flame D sampla (Is é líon Reynolds 22400) mír chóir phríomh-thógála de mheasg methane agus aer le huaireán 1:3, is é luas an inléidh buailmhaire 49.9 m/s, agus is é luas an gcásaigh 11.4 m/s. Is léiriú chóir phríomh-thógála é an fliuchas gléigeal, atá déanta as methane agus aer, agus is é an bhuailmhaire chúnta pure aer. Úsáidfí greall scagtha don chomhréir, agus is é líon na ngriangrafaí níos mó ná 1.9 milliún.
Taispeánaithear fo-thriail meastach na gcomhphánta éagsúla sna raon idirghníomhacha i gCipéad 5. Is iad na coird phointeála agus coird ardtaiscthe sa chipéad sin é doimhníocht gan mhaireachtál (is í D2 iontachán an tsrutha inléigh) agus doimhníocht gan mhaireachtál na gcumhphánta, arís. Féadfann tú a fheiceáil as an chipéad go bhfuil an tuairisc faoin ngné príomh lárnach den phróiseas comhrádaithe de réir mhodh VLES i gcomhlíonadh suntasach leis na hinntuigtheacha. Taispeánfar cumhacht an scátháin i gcásanna éagsúla faoi threo na gcásamhainne i gCipéad 6. Féadfann tú a fheiceáil ón gcruth seo go bhfuil an tréad cumhachta scátháin atá tuairiscithe ag VLES i gcomhlíonadh suntasach leis na hinntuigtheacha, agus níos mó nó ná bíonn an luach teoranta ceartaithe ná mar a luaitear i gcásanna. Taispéáintear fo-thriail na n-athruithe céime, teochta agus fionchra dírithe de réir mhodh VLES i gCipéad 7, áit a bheidh an líne sólaid mar Zst=0.351. Féadfann tú a fheiceáil ón gcruth seo go bhfuil triail turasach tinniúil san áit srutha chórais, agus go dtiocfaidh méid na n-iarbhróg struchtúr níos mó mar a fhorfadaíonn an réimse rudaí. Mar is féidir a fheiceáil as Cipéad 7 (b) agus (c), tá an fionchra dírithe idir 0 agus 1 i ngach réimse reacsaíochta, a chiallaíonn go bhfuil an méid gréagaire lárnach in ann turas mórscálaí a chur in iúl agus bealach a dhéanamh amháin trí módéalaíocht ar an n-iarbhróg beaga. An uair sin, déantar VLES mar chás suntasach móda seachadadh mórchloinne. I lár srutha shíre agus ar thaobh amuigh den fheithling i gcásanna faoi threo na ngineadh, tá an fionchra dírithe níos giorra ná 1, a chiallaíonn go bhfuil an scála briste anois níos mó ná méid an n-tinniúlachta réigiúnach. An uair sin, déantar VLES mar chás meán Réinolds neamhshuim. Ina theannta sin, féadfann sé a fheiceáil go bhfuil modh VLES in ann trasfhoirmiúchán módaí teorantóireachta tinniúl a dhéanamh de réir charachtarthaibh réigiúnacha na n-iarbhróg struchtúr, agus is féidir leis an phróiseas comhrádaithe neamhsunthasach a thuairisc i gcásanna tinniúla.
Is líofa na n-áití fós in úsáid sa chosán coirp ar leith na héinigh léiftear isteach san ucht coirp agus déantar seasmhachtú príomha agus seasmhachtú dóite. Tá go leor difríochtaí ann faoi bhunaithe simiú don phróiseas iomlán seasmhachtaithe, lena n-áirítear glacadh leis an gclár comhshocraithe theipolóideach idir ghás agus uisce, forbairt agus briseadh cúinne uisce, forbairt agus briseadh cama agus snáithe uisce go droicheadacha, agus an intearactiú idir rith tuirseach agus na ndroicheada. Feabhsuitheamar breisphlé simiú don pháirc iomlán seasmhachtaithe bunaithe ar mhodh VLES ceangailte le modh VOFDPM hibrid seasmhachtaithe, cinntíonn sé sinneamh iomlán numaireach don pháirc seasmhachtaithe ón gcás líofa go dtí na ndroicheada scafarda.
Chuireadh feabhsaithe nua leis an gcásamh próiseas siámálaíochta a úsáid chun suíomhanna uimhríochta arda níos príobháideach a chur i bhfeidhm ar phróiseas siámálaíochta colún uisce rith chróga faoi sheol, agus d'fhéadfadh comparáid iontach fiosracha a dhéanamh leis na torthaí éagsúla san litríocht oscailte [20] agus le torthaí suíomhanna simléithe mór [21]. San exemplaí suíomhanna, is é an fhaes gaisce é an ghaoth le luascanna 77.89 agus 110.0 m/s go háirithe, agus is í an fhaes líochta é uisce líofa le luasc 8.6 m/s. Tá na nóimseata Weber ceannaireacha 100 agus 200 go háirithe. Chun pháirtiúsán siámálaíochta an dara thógáil a shimleáil go fearr, tugtar úsáid den mhodéal briseadh Kelvin-Helmholtz agus Rayleigh-Taylor (KHRT).
Taispeánaithe an phróiseas iomlán de sheachnú a rith VLES faoi chás uimhreacha Weber 100 i gFigear 8. Mar is féidir a fheiceáil as an bhfigear, cruthaítear cléamh scileacht líonraí sa phríomhchuid, ansin briseann an colún líonraí isteach i bpléist agus i ngluaineacha líonraí, agus briseann isteach i ndroicheada faoi ghníomh na n-imeartha aerodinimiciúla, agus briseann na droicheada seo isteach i ndroicheada níos lú trí shochtríoch briseadh. Taispeánaithe an luas straim agus an roinnt chóra spártha a ríomh VLES faoi chás uimhreacha Weber 100 i gFigear 9. Mar is féidir a fheiceáil as an bhfigear, tá réimsí tíopta íseal-tógála típice ar pháirt thiar den cholún líonraí. Is féidir a aimsiú ón roinnt chóra chunama idirthe go bhfuil struchtúr spínigh láidir ar pháirt thiar den cholún líonraí, agus go dtugann an motions turasach láidir sa réimse tíopta íseal-tógála leis an gcás briseadh an cheathrúnaigh colún líonraí agus an tsainmhín droichead.
Taispeánann Fiúra 10 cúlra an chéad raon diaméadar na gceannóg faoi bhunús leis an gcéad ráiteas dimensiúnach is lú de thosach an líne uisce nuair a thosaíonn an colún uisce a bhriseadh faoi mhéid éagsúil Weber. Sa phictiúr, is é di an cheann is lú dimensiúin ráiteasa de thosach an líne uisce nuair a thosaíonn an colún uisce a bhriseadh agus is é D3 diaméadar tosaigh an líne uisce. Is féidir a fheiceáil ón phictiúr go bhfuil na torthaí VLES socraithe i gcomhthéacs maith leis na hinbhuanaithe, atá níos fearr ná na torthaí síntese mórchuarta i litríocht [21].
Chun na rialacha faoi éileamh íseal a choinneáil, deisbhíonn combústachán leithéid i gcás fheidhmeanna sibhialta a dízeladh go háirithe le combadáil roinnt-mhéidithe nó roinnt-mhéidithe. Ach is neamhbhfuilteach an comhad le combadáil roinnt-mhéidithe agus tá sé fé láthair chomh maith le modhnuithe comhdhúnaithe théarmo-ghaolmhar a chur isteach, a chuirfidh béim ar neamhspleáchacht combadála. Tá neamhspleáchacht combadála ina dhíchumas agus b'fhéidir gur chóiriú le cúlraí éagsúla mar phléascadh níos faide agus déanamh cinnte ar athrú sólaid, rud atá idirnód ina bhfuilimid ag breathnú ar pháipéar dízel.
Is féidir an chomhréire uimhneach don neamhspleáchacht combstáin a roinnt i dhá ghné: modh neamhspleách agus modh díreach spleách. Is é an modh neamhspleách tuarascáil ar an neamhspleáchacht combstáin atá ag neamhspleáchadh na gcásanna bréige agus comhréir na n-ghaiscíní. Tógann an comhréir ghaiscíne bréige uimhir mhór de samplaí ríomhaireachta chun fonsaic flame description a chruthú. Má úsáideann tú an mód ríomhaireachta siméadála móra, is ró-mhór an cosúlachta ríomhaireachta a thugann sé. Is éard atá bunaithe ar an mód comhréire díreach spleách é an modh spléach comhréite, agus faightear an toradh ar an neamhspleáchacht combstáin go díreach trí ríomhaireacht neamhspléach den chothrománas, sin é, críochnaítear an phróiseas comhréite ríomhaireachta idir na gcásanna bréige agus na n-ghaiscíní faoi shonraí teoranta amháin san iarratas ríomhaireachta chéanna.
San staidéar ar chóiptheoireacht siamóideach inmheánach, foráirg Huang et al. [27] módal ráiteach cóiptheoireachta inmheánach bunaithe ar mhodh VLES chunactha leis an gcóiptheoireacht flaimh tiubtha, agus d'fháil ráithe fíor don phróiseas cóiptheoireachta neamhthabharach faoi thomhas ceolmhar. Is éard é an sampla ráithe a chinntiú ná flaimh idirbhainneach iomlán camógtha éadair/aire a fhorbairt Ollscoil Cambridge, le hionannrocht 0.55 agus le uimhir Reynolds de bharr 17000. Taispeánfar an comhréir idir na hintréachtaí VLES agus na measaim eisiomraí faoi thomhas ceolmhar i gclár 12. Féadfadh sé a léamh as an gclár go dtiocfadh roinnt rith an fhlaimh amach sna céimeanna scigheadóireachta ina ndiaidh sin is é sin páir nóimseantach shuighneach. Sa phróiseas seo, leanann forbairt cumhachtach na ngrianghraf fhlaimhe chun siopáin féin a fheabhsú le hathruithe an gcaintear phaice. Tá na hintréachtaí VLES cinnte maidir leis na feabhsuithe fhlaimhe atá faighte sa thástáil. Taispeánfar an comhréir idir na meastachtaí móra agus difríochta phaice freisin mar a bheidh taifead téarmhárach faoi thomhas ceolmhar 160 Hz agus na hábhair táistíte san áireamh i gclár 13. I gclár, Q' agus Q ͂ is iad na hábharacha teoranta agus meán ábharach an chombústáin, is é sin A is é an eitilt sinéadach amplitid, agus is é an gcairtóg Figure 13 (b) an difríocht phháze idir signáil ábhair chombústáin faoi eitilt sóiseálach agus signáil eitilt vélocití inléith. Mar a fheictear as an méid seo, tá tuairim chun tuairisc an mhétód VLES comhfhada le hionchú mór shimuláid léibhéad [28], agus tá siad ar fad i gcomhlíonacht maith le valúí éagsúla. Cé go bhfuil an trend an chóip níos fearr againn le heagraíocht neamhbhunúsach RANS, bíonn na hinntuít idirtheangeálta acu i gcás na dtorthaí éagsúla. Mar shampla, don dífhréamh phháze (Figure 13 (b)), is cumtha leis an mBhord VLES an trend dífhréamh phháze le haghaidh an amplitid scándála i gcomhthéacs na dtorthaí éagsúla, cé go bhfuil na dtorthaí simulaide léibhéad mór nach bhfuil i gcónaí cinnte.
2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Tá ár bhfoireann dhíolacháin ghairmiúil ag fanacht le do chomhairle.