基于深度神经网络的超声速隔离段湍流涡黏性系数辨识

作者:杨茂桃; 梁爽; 易淼荣; 田野*; 郭明明; 乐嘉陵; 张华
来源:航空动力学报, 2023, 38(02): 312-324.
DOI:10.13224/j.cnki.jasp.20220168

摘要

雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程由于计算成本较低,当前仍然在工程设计领域广泛应用。为了进一步提升计算精度和减少时间,应用深度神经网络(deep neural networks, DNN)方法自适应辨识稳态湍流涡黏性系数。以隔离段的激波串前缘位置检测流场生成为例,使用Wilcox-2006 k-ω湍流模型进行模拟。在不同的背压情况下,产生稳定状态的湍流涡黏性流场作为模型学习的训练数据集。最后在不同背压条件下开展了测试。结果表明:提出的DNN方法能够快速预测湍流涡黏性系数的值,预测值与计算流体力学数值模拟计算的参数值相比,方均根误差较小,可决系数大于99%,预测的流场结果与真实流场基本一致,进一步验证了深度学习技术在湍流模型参数辨识的可行性。

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