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流体动力学中机器学习的应用:用于求解耦合热边界层方程的方法比较

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简介:
本研究探讨了在流体动力学领域应用机器学习技术解决耦合热边界层方程的有效性,对比分析多种方法的优劣,旨在为该领域的复杂问题提供新的解决方案。 在流体动力学领域,机器学习方法结合经典RK4积分方案求解从部分耦合到完全耦合的热边界层方程取得了令人鼓舞的结果。作者期望读者能够将这些方法应用于更复杂的问题中去。

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    本研究探讨了在流体动力学领域应用机器学习技术解决耦合热边界层方程的有效性,对比分析多种方法的优劣,旨在为该领域的复杂问题提供新的解决方案。 在流体动力学领域,机器学习方法结合经典RK4积分方案求解从部分耦合到完全耦合的热边界层方程取得了令人鼓舞的结果。作者期望读者能够将这些方法应用于更复杂的问题中去。
  • 有限元和
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    本著作探讨了有限元与边界元方法在解决复杂流体动力学问题上的理论基础及实际应用,为相关领域的科研工作者提供了宝贵的参考。 流体力学中的有限元与边界元方法是两种重要的数值计算技术,在解决复杂的流动问题方面发挥着关键作用。这两种方法能够有效地模拟各种流体动力学现象,并为工程设计提供了宝贵的分析工具。
  • Matlab欧拉代码-BEM_flow_simulation:利进行仿真
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    本项目提供基于MATLAB的欧拉方法代码,用于执行边界元法(BEM)在流体动力学仿真的应用,实现高效准确的数值模拟。 在MATLAB上使用欧拉方法进行计算流体力学的边界元素法(BEM)流动模拟:目标是通过边界元法来模拟任何障碍物附近或周围的任意形式流动现象。具体而言,该代码利用非粘性势流假设(适用于理想流体运动方程即Euler方程),在均匀垂直壁附近的尺寸稳定的圆柱障碍物周围进行流动的仿真分析。此系统不受其他方向上的限制。 这段MATLAB程序是某硕士生实习项目的一部分,旨在为后续模拟复杂、不规则形状物体周围的粘性流体动力学提供基础,并且可以进一步开发和完善。 定义了一个名为“pot_flow_class”的类来描述垂直壁(两个障碍物之间的距离设为H)附近尺寸稳定的圆柱2D障碍物周围流动的非粘性势流。这里的圆柱半径无量纲化后为r=1,而流速U设定为1(同样进行无量纲处理)。边界元法被应用于该场景中以实现精确求解,并且此方法可用于验证没有垂直壁条件下模拟结果的有效性和准确性。
  • 平板与换计算数值模拟源代码
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    本项目致力于开发用于研究平板边界层内流动和传热现象的计算流体力学(CFD)仿真软件。通过精确建模来分析流体动力学及热量传递过程,为工程应用提供理论支持。 本资源包含平板边界层计算分析的源代码、分析报告、后处理文件、操作流程说明及公式推导手稿,可为初入计算流体力学领域的朋友们提供参考借鉴。题目为“平板边界层流动换热”。
  • 及两相仿真Fluent
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    本课程专注于ANSYS Fluent软件在流体力学和热力学仿真中的高级应用,特别强调其在两相流分析中的优势与实践技巧。适合希望深入研究复杂流动现象的专业人士和技术爱好者。 流体力学是研究液体与气体运动规律及其力学性质的学科,在工程和技术领域占据重要地位。随着科技的发展,它在现代工程技术中的应用日益广泛,尤其在航空航天、汽车制造、水利工程、环境科学及生物医学等领域扮演着关键角色。其核心内容包括流体静力学和流体动力学:前者研究液体或气体处于静态时的力学行为;后者则探讨它们运动状态下的力学问题。 热力学仿真运用热力学原理与数学模型,对系统中的热力过程进行模拟分析,以预测实际运行条件下的性能。这种技术在设计优化如换热器、锅炉和发动机等热能系统的效率及稳定性方面至关重要,有助于工程师在产品开发阶段通过仿真提前评估设备的效能、稳定性和寿命。 两相流仿真是指对含有气液两种介质流动现象进行模拟的技术,在工业生产和自然界中广泛存在。例如核电站冷却系统、油气管道运输以及化工反应器等都涉及该技术;气象学中的云雨形成也属于此类范畴。由于其复杂性,这类仿真比单一相态的流体更加困难,因为需要考虑多相介质间的相互作用和界面运动。 实际应用中,流体力学与热力学仿真的结合尤为重要。例如设计换热器时需同时考量流动对传热效率的影响及温度变化对动力行为的作用。因此综合仿真技术能够提供更为全面的系统性能预测结果。 文档列表中的“流体力学是研究液体气体运动规律及其力学性质.doc”和“流体力学与热力仿真是现代科学工程领域的重要内容.doc”很可能是关于该学科概念、应用及重要性的综述性文件,提供了基础理论知识及案例分析。 此外,“技术博客文章两相流仿真与流体动力学热力学深度解析.html”,“技术博客文章流体力学和两相流仿真的深入探讨.html”,以及“探索流体力学与热力仿真中的两相流动模拟.html”等文档可能深入讨论了相关技术和实际案例,内容涵盖模型建立、计算方法选择及结果验证优化等方面。这些资料对于理解该领域的复杂性和实用性具有重要价值。 另外,“技术博客文章流体力学和两相流仿真的深入分析一引言随笔.txt”这类文件可能是更详细的技术性文本记录,包括最新研究进展评述、工程应用实例解析以及软件使用经验分享等实用信息。这些文档为研究人员及工程师提供了宝贵的学习参考资料。 图像文件如“2.jpg”与“1.jpg”,可能包含图表示意图或实验结果图片,有助于读者直观理解相关概念和技术细节。
  • 辛数题集
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    《应用力学中辛数学方法的习题集》是一本专注于力学与数学交叉领域的练习册,旨在通过丰富的例题帮助读者深入理解并掌握辛数学在解决各类力学问题中的应用技巧和理论基础。 《应用力学的辛数学方法习题集》是深入学习数学特别是辛数学在力学领域应用的重要参考资料。作为数学的一个分支,辛数学主要研究辛形式、辛结构以及它们在物理和工程问题中的应用。它在理论物理尤其是经典力学和量子力学中扮演着核心角色,因为它提供了一种优雅且高效的处理动态系统的方法。 第一部分介绍了精细积分及其基础知识。这是一种比传统积分更精确的计算方法,特别适用于处理初值问题。这部分内容涵盖了初值精细积分的定义和性质,并解释了如何通过指数矩阵解决齐次线性微分方程。对于非齐次方程,则讨论了找到特解和通解的方法,这在实际应用中非常重要。此外,这一部分还提供了大量例题来帮助读者巩固理论知识并提升解题技巧。 第二部分探讨了辛几何空间的实例。辛空间是一种特殊的向量空间,在这种空间上的内积满足特定条件:对称且反对称。它处理保守系统的动力学问题时具有显著优势。这部分内容详细介绍了辛空间的概念,并给出了多个实例,帮助读者理解其在力学中的应用。 第三部分回顾了拉格朗日方程、勒让德变换和哈密顿正则方程的基础知识。作为经典力学的基石,拉格朗日方程通过广义坐标和动量描述物体运动并揭示力与速度之间的关系。这部分内容详细解释了两个基本公式以及如何处理广义力的问题。同时介绍了将拉格朗日函数转化为更便于分析形式的勒让德变换方法,并且从拉格朗日方程推导出哈密顿正则方程,提供另一种描述物理系统动态的方式。这些理论的应用例题也包含在内,旨在帮助读者掌握相关工具。 这份习题集为学习者提供了深入理解辛数学及其在力学应用中的机会。通过结合理论与实践的学习方式,读者可以更好地掌握这一复杂的数学工具,并将其应用于解决动力学、振动和量子力学等领域的问题中。对于希望进一步研究力学或相关领域的学生及研究人员而言,《应用力学的辛数学方法习题集》是一份非常宝贵的参考资料。
  • ADI.rar_ADI算Laplace离散_MATLAB编_计算
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    本研究探讨了ADI(交替方向隐式)算法在流体力学中求解拉普拉斯方程的离散化方法,并通过MATLAB进行编程实现,为计算流体动力学提供了一种高效的数值解决方案。 ADI算法用于求解二维Laplace方程,在计算流体力学中的离散方法应用广泛。
  • MATLAB微分代码-Discrete_Cosserat_CB:械臂离散Cosserat
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    本项目提供了基于MATLAB的微分方程求解器,用于实现离散Cosserat理论在机械臂动力学中的应用。该代码采用组合体算法,有效模拟复杂结构的动力行为。 该MATLAB代码实现了离散Cosserat方法的复合体算法,用于软操纵器的动力学模拟,如F.Renda, F. Boyer, J. Dias 和 L.Seneviratne在IEEE Transactions on Robotics上的文章所述(第34卷6期,1518-1533页,2018年12月)。将您的软操纵器参数插入到piecewise_driver函数中并运行它来模拟动力学。微分方程的实现位于piecewise_derivatives文件中。状态向量由每个截面的6D矢量组成,代表了机械手每部分横截面上的位置、方向和速度等积分变量计算公式在 piecewise_observables 文件内给出。 如果您使用此代码进行科学出版,请引用: @ARTICLE{8500341, author={F. {Renda} and F. {Boyer} and J. {Dias} and L. {Seneviratne}},
  • TomoSAR_ML:析SAR数据
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    本简介讨论了使用MATLAB编程实现Lax格式在计算流体力学中的应用,具体实现了对流方程的数值解法。通过该程序能够有效模拟和分析不同条件下的流动现象。 利用MATLAB求解计算流体力学中的对流方程,并以动画形式展示结果,欢迎下载。