分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2022-11-01 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 深入开展鱼类自主游动机理研究,对鱼类运动行为以及仿生技术研究都具有重要的意义。以某型仿生鱼为研究对象建立了鱼体的简化模型和鱼体摆动的计算模型,采用动网格技术开发了控制鱼体摆动的UDF程序,利用Fluent软件对仿生鱼的自主游动行为进行了仿真模拟,研究了鱼类自主游动的机理以及在逆流情况下不同来流方向时的受力情况。通过计算发现,逆流时水流方向对仿生鱼的自主游动有很大的影响,当水流方向和鱼游动方向成180,鱼向前游动的阻力最小,侧向分量的存在会减小鱼向前运动的驱动力。
分类： 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间： 2024-04-09
摘要： 特征线方法（Method of Characteristics，MOC）因其具备强大的几何处理能力，且在计算过程中亦能兼顾计算成本和计算精度，被广泛应用于高保真数值模拟计算中。常见的输运计算方法除MOC外，还包括碰撞概率法（Collision Probability Method，CP）和界面流法（Interface Current Method，IC）等。本文从方法理论以及数值计算上将MOC、CP和IC进行比较分析，对于评估其在pin-by-pin计算中的能力尤为重要。同时在MOC计算中，不同的参数选择会对计算成本和计算精度产生影响，因此有必要进行敏感性分析以寻求最佳参数。本文首先将三种计算方法从原理上进行比较分析，再基于2D C5G7-MOX基准题完成了数值计算及MOC参数敏感性初步分析。计算结果表明：MOC在计算精度、计算效率和内存开销上均优于CP和IC。MOC的计算耗时和内存开销分别为23.9min和37.5MB，与参考解的相对误差仅为6.04×10-4。而CP和IC的计算耗时分别为MOC的56.7倍和15.6倍，内存开销分别为MOC的407.7倍和32.8倍。进一步通过参数敏感性分析发现：网格划分对计算内存开销以及计算时间的影响最大，极角的选择对计算精度的影响最大，并且给出一组建议参数：网格划分6×6，极角为GAUS且数目为2，方位角个数为30。该组参数的计算耗时为45.4min，内存开销为264.7MB，相对误差为5.9×10-5，归一化后的栅元均方根误差为0.00255。
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