[目的]采用試驗流體力學(xué)(EFD)和計算流體力學(xué)(CFD)方法研究流體力學(xué),都存在不確定度分析的問題。針對循環(huán)水槽船模阻力試驗開展不確定度研究,分別分析精度極限、天平標定和數(shù)據(jù)采集過程中引起的不確定度。[方法]針對循環(huán)水槽所特有的、來流不均勻度和湍流強度難以通過EFD方法求解不確定度的敏感系數(shù),根據(jù)上海交通大學(xué)循環(huán)水槽的實際情況建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型,采用CFD模擬得到來流不均勻度和湍流強度對總阻力的影響,應(yīng)用不確定度理論得到相應(yīng)的不確定度分量,對CFD計算的不確定度進行專門分析。[結(jié)果]結(jié)果顯示:在CFD不確定度分析中,修正和未修正的計算結(jié)果均得到了有效確認,表明利用CFD模擬開展研究可行;循環(huán)水槽船模阻力試驗合成相對不確定度為1.91%,湍流強度對阻力的影響最大,起主導(dǎo)作用,在設(shè)計循環(huán)水槽時應(yīng)盡可能降低湍流強度;由不均勻度引起的不確定度分量,以及由精度極限、天平標定和數(shù)據(jù)采集過程引起的不確定度分量均不大。[結(jié)論]采用CFD方法分析EFD不確定度的一些分量,具備可行性和一定的借鑒意義。

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【部分圖文】：

圖1 數(shù)據(jù)采集擬合曲線

數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)如表3所示。以wi(|R|)為橫坐標，以為縱坐標，利用最小二乘法擬合一條直線，如圖1所示。將測出的總阻力R的平均值代入該擬合直線，即可求出數(shù)據(jù)采集過程中的偏差極限B2。經(jīng)線性擬合，得到偏差極限B2=0.0007|R|+0.0008。根據(jù)EFD結(jié)果，R的平均值為2.....

圖2 確定形狀因子（1+k)

Fr=0.1～0.2范圍內(nèi)的試驗結(jié)果及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果如表6和圖2所示。該試驗除Fr與第2節(jié)不同外，其他試驗條件均與第2節(jié)相同，表6中Rt為試驗得到的總阻力。圖2經(jīng)線性擬合，得到Ct/Cf=1.207+0.112Fr4/Cf，因此該船模的形狀因子為1.207。當V=0.575....

圖3 3種隔板設(shè)計方案下工作段不同位置橫截面上的速度分布

在建立的數(shù)學(xué)模型中，應(yīng)考慮CFMS的實際情況。CFMS工作段寬3m，水深1.6m，為了研究分離流，設(shè)有分隔板。根據(jù)李金成[12]的研究，在無隔板（Noseparator）、整段隔板（Integratedseparator）和分段隔板（Piecewiseseparator....

圖4 V0=0.575 m/s，ξ=5%時的入口速度分布圖

當V0=0.575m/s，ξ=5%時，代入式（23），繪出圖像如圖4所示。該圖所顯示的速度與圖3所示分段隔板方案速度分布吻合。3.4.2數(shù)值模擬結(jié)果

本文編號：4021741