为了帮助设计在极端情况下可以更好地操纵的飞机,研究人员开发了一种模拟方法,模拟了在减少的计算时间下模拟了涡流碰撞的整个过程。然后可以将该物理知识纳入工程设计代码,以便飞机适当地响应。

飞机设计人员目前使用的模拟仅捕获一部分Vortex碰撞事件,并在超级计算机上需要广泛的数据处理。在涡流碰撞时无法轻易模拟发生的一切,飞机设计有限。拥有更现实和完整的模拟,工程师可以设计飞机,如战斗机夹具,能够更具突然的机动或直升机,可以在飞机载体上更安全地降落。

工程师仍然需要超级计算机运行模型,但它们能够使用远较少的计算资源模拟大约十分之一到百分之一的涡流冲突而不是通常需要大规模计算所需的时间。

该模型是一种连贯的涡流 - 预先服务(CVP)大涡模拟(LES),其能够捕获复杂物理学而无需等待超级计算机上的一个月。研究人员进行了复杂的大规模计算,以证明该模型是准确的。这些计算允许它们使用超过十亿个点创建更详细的问题表示。相比之下,4K超高清电视使用大约800万个点来显示图像。

研究人员在这个基础上建立了偏离了CVP-LES模型,将CVP-LES模型应用于两个涡流管的碰撞事件,称为Trefoil Knotted漩涡,该涡流被众所周知,在重新连接时追踪平面的翅膀和“舞蹈”。模拟它是非常硬的,因为它是两个结构之间发生的强烈的本地化事件。

该团队在这些涡流舞蹈和构建模型中的物理知识时处理了关于千种事件的数据。然后他们用他们的湍流模型来模拟整个碰撞舞蹈。工程师可以简单地运行现成的模型,以在任何时间内模拟涡流,以便最佳类似于飞机周围发生的事情。物理学家还可以将模型缩小为流体动力学实验。该团队正在与国防部合作,将CVP-LES模型应用于与直升机等旋翼飞机有关的大规模测试用例。

欲了解更多信息,请联系Kayla Wiles此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。;765-494-2432。


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本文首次发表于《华尔街日报》2021年5月号yabovip16.com杂志。

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