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World File Search System大涡模拟
![arXiv:1808.07478v1 [physics.comp-ph] 2018 年 8 月 22 日](/simg/g:\will\search\icon\source\3\31b559ea7e16b975d42434e32673aee842b0ea1f.webp)
arXiv:1808.07478v1 [physics.comp-ph] 2018 年 8 月 22 日
数值模拟在现代燃烧系统的设计中发挥了至关重要的作用。在过去的二十年里，研究的重点是开发大涡模拟 (LES) 方法，该方法利用计算能力的大幅提升来显著提高预测精度。即使预计超级计算能力会有所提高，LES 在设计中的使用仍受到其高计算成本的限制。此外，为了帮助决策，必须增强此类 LES 计算以估计模拟组件中潜在的不确定性。与此同时，制造或使用燃烧设备的行业也在发生其他变化。虽然效率和减排仍然是主要的设计目标，但通过优化维护和维修来降低运营成本正成为企业的一个重要部分。后者的探索得益于燃烧室的数字化，它允许通过一系列设备从大量传感器收集和存储运行数据。此外，包括燃烧系统上的低功耗硬件在内的多个计算级别也正在变得可用。如果有适当的数值工具可用，如此大的数据集将为设计和维护创造独特的机会。由于 LES 通过利用超级计算彻底改变了计算引导设计，因此需要新一代数值方法来利用如此大量的数据和计算硬件的多样性。在本文中，我们回顾了这种异构数据驱动环境的新兴计算方法。有案例表明，在这个领域存在基于物理的燃烧建模的新但非常规的机会。
调查多能量产生和尾流损失...
摘要。由于全球海上风电装机容量快速增长，单个风电场的规模也在不断扩大。这对预测能源产量的模型提出了挑战。例如，当前一代尾流模型大多是在现有规模小得多的风电场上校准的。这项工作利用大气大涡模拟分析了未来多千兆瓦风电场的年能源产量和尾流损失。为此，针对一系列假设的 4 GW 海上风电场场景模拟了 1 年的实际天气。这些场景在应用的涡轮机类型、安装容量密度和布局方面有所不同。结果表明，当单个涡轮机的额定功率较大时，在总安装容量保持不变的情况下，生产数量会显著增加。即使对于额定功率相似但功率曲线略有不同的涡轮机类型，也发现生产存在显著差异。虽然风速被确定为决定气动损失的最主要因素，但已确定大气稳定性和边界层高度的明显影响。通过分析第一排涡轮机的损耗，全球年平均阻塞效应估计在 2% 到 3% 之间，但在稳定分层条件和风速约为 8 ms − 1 时，阻塞效应可达到 10% 以上。本研究使用高保真建模技术，深入了解未来多千兆瓦风电场在全年真实天气条件下的性能。
arXiv:1808.07478v1 [physics.comp-ph] 2018 年 8 月 22 日
数值模拟在现代燃烧系统的设计中发挥了至关重要的作用。在过去的二十年中，研究的重点是开发大涡模拟 (LES) 方法，该方法利用计算能力的大幅提升来显著提高预测精度。即使超级计算能力有望提升，LES 在设计中的应用仍受到高计算成本的限制。此外，为了帮助决策，必须增强此类 LES 计算以估计模拟组件中潜在的不确定性。与此同时，制造或使用燃烧设备的行业也发生了其他变化。虽然效率和减排仍然是主要的设计目标，但通过优化维护和维修来降低运营成本正成为企业的一个重要部分。燃烧室的数字化有助于实现后者，它允许从一系列设备上的大量传感器收集和存储运行数据。此外，包括燃烧系统上的低功耗硬件在内的多个计算级别也正在变得可用。如果有适当的数值工具可用，如此大的数据集将为设计和维护创造独特的机会。由于 LES 利用超级计算彻底改变了计算引导设计，因此需要新一代数值方法来利用如此大量的数据和计算硬件的多样性。本文回顾了这种异构数据驱动环境的新兴计算方法。有案例表明，在这个领域存在基于物理的燃烧建模的新但非常规的机会。
评估深湿对流模拟中能量变量的守恒
摘要：在粒子理论计算、数值模型和积云参数化中，通常假设湿静能 (MSE) 绝热守恒。然而，由于假设了流体静力平衡，MSE 的绝热守恒只是近似的。这里评估了两个替代变量：MSE 2 IB 和 MSE 1 KE，其中 IB 是浮力 (B) 的路径积分，KE 是动能。这两个变量都放宽了流体静力假设，并且比 MSE 更精确地守恒。本文量化了在无序和有序深对流的大涡模拟 (LES) 中假设上述变量守恒而导致的误差。结果表明，MSE 2 IB 和 MSE 1 KE 都比单独的 MSE 更好地预测沿轨迹的量。 MSE 2 IB 在孤立深对流中守恒较好，而 MSE 2 IB 和 MSE 1 KE 在飑线模拟中表现相当。这些结果可以通过飑线和孤立对流的压力扰动行为之间的差异来解释。当假设 MSE 2 IB 绝热守恒时，上升气流 B 诊断中的误差普遍最小化，但只有当考虑热容量的湿度依赖性和潜热的温度依赖性时才会如此。当使用不太准确的潜热和热容量公式时，由于补偿误差，MSE 2 IB 产生的 B 预测比 MSE 更差。我们的结果表明，各种应用都将受益于使用 MSE 2 IB 或 MSE 1 KE 代替具有适当公式化的热容量和潜热的 MSE。
研究文章
1 伊斯坦布尔技术大学航空航天学院，34469 伊斯坦布尔，土耳其 2 法国国家科研中心，里尔流体机械实验室 - 费里埃特营地 (LMFL)，59655 Villeneuve d'Ascq，法国 3 佐治亚理工学院，乔治·W·伍德拉夫机械工程学院，30332，佐治亚州亚特兰大，美国 收到日期：2022 年 1 月 28 日 修订日期：2022 年 3 月 14 日 接受日期：2022 年 6 月 9 日 摘要 Özet 这项工作介绍了一种新的大涡模拟 (LES) 求解器 lestr3d，用于研究实际湍流问题。lestr3d 使用有限体积法和二阶离散化方案在非结构化网格上求解可压缩 LES 方程。可压缩的 Smagorinsky、壁面自适应局部涡 (WALE) 粘度和 k 方程模型可用作亚网格尺度模型。使用 METIS 软件和消息传递接口库可实现高效并行化。lestr3d 可在高性能计算平台上扩展至 896 个核心。对 lestr3d 的验证和验证分析是在盖子驱动的腔体流动问题上进行的。对于分别具有低分辨率和高分辨率网格的 k 方程和 WALE 的情况，结果与可用的直接数值模拟和实验数据具有很好的一致性。然后，研究了 T106 涡轮叶片上的流动，以展示 lestr3d 的功能。结果表明，lestr3d 能够对复杂的几何形状进行模拟，并可靠地捕捉流动的时空演变和统计数据。总体而言，lestr3d 被证明是研究复杂湍流问题的一项有价值的长期投资。
博士课程录取通知（2024 年秋季学期于 2024 年 8 月开始）马辛德拉大学，由特伦甘纳邦政府通知
• 电气与计算机工程：VLSI 设计、可再生能源系统和智能电网、电力电子和电力驱动、无传感器电力驱动、电动汽车、电动汽车充电、网络物理系统、电力电子系统的网络安全、燃料电池、混合储能系统、生物医学信号处理、生物识别和计算机视觉、超越 CMOS 的 VLSI 设计、无线通信、5G 和海量物联网、VLSI 中的机器学习、物理设计自动化算法、半导体器件、用于高频应用的高电子迁移率晶体管建模、用于低功耗逻辑实现的忆阻器逻辑、用于内存计算（IMC）的低功耗可靠存储器、用于空间应用的 SRAM、高性能感测放大器设计、用于无线通信的深度学习、无线电资源管理、MIMO 通信、非正交多址技术、PHY 和 MAC 层的优化、动态频谱接入、用于半导体应用的高 k 纳米材料的合成 • 化学：混合聚合物和纳米材料、响应性聚合物；用于储能应用的过渡金属氧化物和氮化物纳米结构的设计和合成；设计用于氢能的生物催化剂，用于柔性电子的二维材料•数学：数值分析；微分方程；偏微分方程分析；图像处理；随机控制；概率和统计；流体动力学；运筹学；工业和教育中的调度和时间表制定；有限群论；数值线性代数；和机器学习、金融数学•机械与航空航天工程：计算力学、理论固体力学、太阳能热能、制冷与空调、电池热管理、传热、微流体、生物流体动力学、生物力学建模与仿真、纳米材料、网络物理系统、先进制造系统、机器人、缆绳驱动机器人、外骨骼、外骨骼、无人机、钛合金 Ti6AI4V 板料成型、航空航天材料成型、轧制、航空航天材料制造过程模拟、增材制造、激光制造方法、增材制造的数值建模与仿真、先进精加工工艺等、智能制造、i4.0、工业工程、计算机辅助设计、湍流建模、燃烧建模、大涡模拟、直接数值模拟、湍流-化学相互作用、摩擦学、高超音速层流到湍流转变、采用氢和氢燃料的超燃冲压发动机推进、高速流动中的再生冷却、计算涡轮机械、高速反应和非反应流动中的 CFD 代码开发。
安吉尔·米诺蒂
专业经验 国际项目 2018 年 3 月 8 日 – 2022 年 3 月 7 日 EU-P2P 两用产品计划：“提供战略贸易管制相关活动专业知识的框架合同”，EU-P2P 出口管制计划，研究员。科学联盟：列日大学、伦敦国王学院、斯德哥尔摩国际和平研究所 (SIPRI)、海关与国际贸易法研究所 (AWA)、肯特大学 (UoK) 和 Angelo Minotti。 2017 年 5 月 31 日 – 2018 年 5 月 30 日 EU-P2P 两用产品计划：“EUP2P 两用产品出口管制计划范围内的短期专家”。Expertise France，咨询服务。 2017 年 1 月 12 日 EU-H2020 居里夫人，SMETCUB（用于 CUBesat 推进系统的旋流微燃烧室和电催化技术）。评估 84.8/100；阈值 70/100；资金 85/100。2012 年 3 月 1 日 – 2016 年 7 月 31 日欧盟第七框架计划 - HRC 研究项目：“用于连续和灵活发电的混合可再生能源转换器”，研究员。罗马大学，航空航天和机械工程系，宇航、电气和能源学系。2010 年 10 月 1 日 – 2012 年 11 月 30 日欧盟第七框架计划 - ISP-1 研究项目：“空间推进-1：CH4/氧气燃烧研究”，研究员。罗马大学，航空航天和机械工程系 2007 年 6 月 1 日 - 2007 年 11 月 1 日欧盟第六框架计划 - LAPCAT 研究项目：“冲击边界层相互作用的大涡模拟”，研究员。罗马大学，航空航天和机械工程系 2005 年 1 月 1 日 – 2006 年 12 月 31 日 ESAFLPP（未来发射器准备计划）研究项目：“未来可重复使用发射器的 LO2/CH4 火箭发动机的亚临界和超临界燃烧建模”，研究员。罗马大学，航空航天和机械工程系 – AVIO SpA 2004 年 1 月 1 日 – 2004 年 12 月 31 日 北约“低可观测性”研究项目：“使用 NATO Nplume、Modtran 和 Niratam 软件对涡轮喷气发动机羽流进行红外（3.5-5μm 和 8-12μm）分析和可见性”，研究员。罗马大学，航空航天和机械工程系 - Avio SpA 2003 年 5 月 1 日 - 2003 年 12 月 31 日 ESA“Vega”研究项目：“羽流辐射分析：VEGA 运载火箭的 SRM 和 AVUM ME”，研究员。