导读:本文包含了当地自适应建表论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:煤油,当地自适应建表,超燃冲压发动机,并行计算
当地自适应建表论文文献综述
肖保国,杨顺华,邢建文,赵慧勇[1]（2010）在《当地自适应建表方法在煤油超燃发动机并行计算中的应用》一文中研究指出利用已有的煤油10组分12步总包反应模型,分别采用直接积分方法(DI)和本文改进的并行当地自适应建表方法(ISAT)对超燃冲压发动机进行了叁维数值模拟。计算得到的壁面压力分布与试验结果基本一致。在本文并行计算环境下,和直接积分方法相比,ISAT方法计算化学反应项耗费的CPU时间减少了一半,最高加速比达到了3.6,有效提高了计算效率。(本文来源于《第十四届全国激波与激波管学术会议论文集（下册）》期刊2010-07-14）
肖保国[2]（2009）在《碳氢燃料简化动力学模型和当地自适应建表方法在超燃并行计算中的应用》一文中研究指出吸气式高超声速技术是研究飞行马赫数大于5、以吸气式发动机及其组合发动机为动力、在大气层和跨大气层中实现高超声速远程飞行的飞行器技术。吸气式高超声速技术的核心是超燃冲压发动机技术和机体/推进一体化飞行器技术。随着计算机技术的发展和数值计算方法的进步,数值方法在超燃冲压发动机燃烧室的设计研究过程中得到了越来越广泛的应用。计算流体力学与地面试验和飞行试验一起,已经成为超燃冲压发动机研究中的的叁大研究手段,其作用日益显着。在碳氢燃料超燃冲压发动机数值模拟中,为了更准确的了解燃烧室中的燃烧细节和流场特性,充分研究某些重要组分对发动机性能的影响(比如发动机来流中污染组分的影响等),我们希望采用尽可能详细,能准确描述燃料点火燃烧特性的详细基元反应动力学模型。然而,碳氢燃料的详细化学动力学模型一般都过于复杂,往往包含上百个组分和上千个基元反应。在目前计算机技术发展水平下,如此庞大的化学动力学模型不可能直接应用到燃烧室叁维的CFD计算中去。为了解决这一技术难题,本文开展叁个方面的研究。一是从计算方法的角度入手,采用当地自适应建表(ISAT, In Situ Adaptive Tabulation)方法来加快对化学反应项的计算速度,提高计算效率。本文详细介绍了当地自适应建表方法的基本原理,以此为基础编制了相应的软件包DOS-ISAT(Data Operation Software Using In Situ Adaptive Tabulation),设计了一种新的数据并行方式,实现了并行的DOS-ISAT,并同时耦合到现有的MPI平台下的叁维大规模并行计算软件AHL3D中。利用扩展的AHL3D软件,采用已有的煤油10组分12步总包反应模型,在我国SW MPP机器上利用1024个CPU对CARDC的煤油燃料的1米超燃冲压发动机模型进行了大规模的并行数值模拟,计算结果与试验结果进行了详细的对比分析,给出了发动机整机详细的叁维流场结构,并对发动机进行了完整的性能分析。另一方面对数值模拟中所采用的燃料化学反应动力学模型入手,采用数学的方法对其详细化学反应动力学模型进行简化,得到一个计算量较小的简化化学反应动力学模型应用于数值模拟中。首先,在参考国内外的煤油反应动力学模型研究的基础上,本文建立了一个包含109组分和946个基元反应的煤油化学反应动力学模型。然后,采用已建立的化学动力学模型简化程序包SPARCK对该模型进行简化,得到了包含22组分18个总包反应的简化反应动力学模型。通过对煤油点火延迟时间的计算和一个大气压下煤油预混火焰的数值模拟验证了简化模型的准确性和有效性。第叁个方面是采用上述建立的简化动力学模型和包含并行DOS-ISAT软件包的AHL3D软件平台,对实际的1米模型超燃冲压发动机进行了二维数值模拟,计算结果与试验结果进行了详细对比和分析,结果表明简化动力学模型能够很好地用来模拟煤油燃料超燃冲压发动机内部的复杂燃烧过程,该模型具有较高的准确性和实用性。另外,最重要的是整个计算流程也为煤油简化动力学模型在实际发动机数值模拟中的应用开辟了一条从研究方法到实际应用的可行性途径。本文共分为五章。第一章为引言,首先简要介绍了超燃冲压发动机的研究背景;介绍了碳氢燃料超燃冲压发动机数值模拟中存在的主要困难以及目前国内外的研究水平;回顾了国内外对煤油燃料化学动力学模型研究和碳氢燃料化学反应动力学模型的简化研究概况;然后介绍了国内外对当地自适应建表方法的研究进展和应用情况;最后介绍了本文的主要工作。第二章介绍了计算采用的控制方程以及物理、化学模型和数值方法,重点介绍了当地自适应建表方法的基本原理。编制了相应的并行软件包DOS-ISAT,并成功地将该软件包耦合到现有的MPI平台下的叁维大规模并行计算软件AHL3D中。另外,用五个超声速燃烧算例对计算方法和计算程序进行了验证,将计算结果与试验结果进行了对比,对比结果表明当地自适应建表方法具有与直接积分方法相媲美的计算精度,计算结果是准确可靠的,与常规的直接积分方法相比,并行DOS-ISAT软件包能将化学反应项的整体计算速度提高2-3倍,对于计算效率的提高非常明显。而且,初步的计算结果表明,在并行计算环境下,我们建立的DOS-ISAT软件包也具有很好地并行效率。第叁章对煤油燃料超燃发动机叁维模型进行了大规模并行计算。利用包含并行DOS-ISAT软件包的AHL3D软件,采用已有的煤油10组分12步总包反应模型,在我国SW MPP机器上利用1024个CPU对CARDC的煤油燃料的1米超燃冲压发动机模型进行了大规模的并行并行计算。详细对比了对比了试验测量和计算得到的壁面压强分布,给出了发动机完整的性能分析和精细的流场结构。另外,计算结果也验证了并行DOS-ISAT软件包在大规模并行环境下的可行性,相比常规的直接积分方法,本软件包对化学反应部分的计算效率提高明显,能使计算化学反应部分的CPU时间减少一半左右。第四章介绍了煤油燃料化学反应动力学模型研究。首先,在参考国内外的煤油反应动力学模型研究的基础上,我们提出了一个由摩尔百分比分别为79%的癸烷、13%的叁甲基环己烷、8%的乙基苯的煤油组分替代模型,建立了一个包含109组分和946个基元反应的煤油详细化学反应动力学模型。随后,采用已建立化学动力学模型简化程序包SPARCK对该模型进行简化,得到了包含22组分18个总包反应的简化反应动力学模型。最后,采用详细和简化动力学模型,开展了煤油点火延迟时间的计算并与实验结果的对比,验证了模型的有效性。开展了一个大气压下的煤油预混火焰数值模拟,计算结果与文献计算结果和实验结果进行了对比。从对比结果来看,本文简化模型的计算结果很好地反映出流场的燃烧特性,本文简化模型能够用来对煤油燃烧问题进行准确的数值模拟。另外,结合包含DOS-ISAT软件包的AHL3D软件平台,将获得的煤油简化动力学模型(22组分、18个总包反应)和已有的总包反应模型(10组分、12步反应)应用到实际的1米模型发动机二维数值模拟中,对比了两种模型的计算结果。从计算结果来看,简化动力学模型计算得到的壁面压强分布与试验测量结果的一致性较好,与总包反应模型相比,简化动力学模型在凹槽内得到的压强分布更接近试验结果,在壁面其它部分两种模型计算的压强分布基本一致。总体而言,简化动力学模型能够很好地用来模拟煤油燃料超燃冲压发动机内部的复杂燃烧现象,该模型具有较高的准确性和实用性。第五章为结束语。阐述了论文的主要成果和创新点,并对未来的工作进行了展望。(本文来源于《中国空气动力研究与发展中心》期刊2009-10-01）
李艺,陈义良,罗雅屏,董刚[3]（2001）在《简化化学反应计算的当地自适应建表方法在PMSR中的应用》一文中研究指出本文描述了一种减少化学反应计算时间的有效方法－当地自适应建表方法，对之做了改进，并计算了配对混合搅拌反应器（ＰＭＳＲ）的甲烷／空气非预混燃烧问题。结果表明在各种参数条件下，这种方法都能在保证精度的条件下节省两到叁个量级的计算时间。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2001年03期）
当地自适应建表论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
吸气式高超声速技术是研究飞行马赫数大于5、以吸气式发动机及其组合发动机为动力、在大气层和跨大气层中实现高超声速远程飞行的飞行器技术。吸气式高超声速技术的核心是超燃冲压发动机技术和机体/推进一体化飞行器技术。随着计算机技术的发展和数值计算方法的进步,数值方法在超燃冲压发动机燃烧室的设计研究过程中得到了越来越广泛的应用。计算流体力学与地面试验和飞行试验一起,已经成为超燃冲压发动机研究中的的叁大研究手段,其作用日益显着。在碳氢燃料超燃冲压发动机数值模拟中,为了更准确的了解燃烧室中的燃烧细节和流场特性,充分研究某些重要组分对发动机性能的影响(比如发动机来流中污染组分的影响等),我们希望采用尽可能详细,能准确描述燃料点火燃烧特性的详细基元反应动力学模型。然而,碳氢燃料的详细化学动力学模型一般都过于复杂,往往包含上百个组分和上千个基元反应。在目前计算机技术发展水平下,如此庞大的化学动力学模型不可能直接应用到燃烧室叁维的CFD计算中去。为了解决这一技术难题,本文开展叁个方面的研究。一是从计算方法的角度入手,采用当地自适应建表(ISAT, In Situ Adaptive Tabulation)方法来加快对化学反应项的计算速度,提高计算效率。本文详细介绍了当地自适应建表方法的基本原理,以此为基础编制了相应的软件包DOS-ISAT(Data Operation Software Using In Situ Adaptive Tabulation),设计了一种新的数据并行方式,实现了并行的DOS-ISAT,并同时耦合到现有的MPI平台下的叁维大规模并行计算软件AHL3D中。利用扩展的AHL3D软件,采用已有的煤油10组分12步总包反应模型,在我国SW MPP机器上利用1024个CPU对CARDC的煤油燃料的1米超燃冲压发动机模型进行了大规模的并行数值模拟,计算结果与试验结果进行了详细的对比分析,给出了发动机整机详细的叁维流场结构,并对发动机进行了完整的性能分析。另一方面对数值模拟中所采用的燃料化学反应动力学模型入手,采用数学的方法对其详细化学反应动力学模型进行简化,得到一个计算量较小的简化化学反应动力学模型应用于数值模拟中。首先,在参考国内外的煤油反应动力学模型研究的基础上,本文建立了一个包含109组分和946个基元反应的煤油化学反应动力学模型。然后,采用已建立的化学动力学模型简化程序包SPARCK对该模型进行简化,得到了包含22组分18个总包反应的简化反应动力学模型。通过对煤油点火延迟时间的计算和一个大气压下煤油预混火焰的数值模拟验证了简化模型的准确性和有效性。第叁个方面是采用上述建立的简化动力学模型和包含并行DOS-ISAT软件包的AHL3D软件平台,对实际的1米模型超燃冲压发动机进行了二维数值模拟,计算结果与试验结果进行了详细对比和分析,结果表明简化动力学模型能够很好地用来模拟煤油燃料超燃冲压发动机内部的复杂燃烧过程,该模型具有较高的准确性和实用性。另外,最重要的是整个计算流程也为煤油简化动力学模型在实际发动机数值模拟中的应用开辟了一条从研究方法到实际应用的可行性途径。本文共分为五章。第一章为引言,首先简要介绍了超燃冲压发动机的研究背景;介绍了碳氢燃料超燃冲压发动机数值模拟中存在的主要困难以及目前国内外的研究水平;回顾了国内外对煤油燃料化学动力学模型研究和碳氢燃料化学反应动力学模型的简化研究概况;然后介绍了国内外对当地自适应建表方法的研究进展和应用情况;最后介绍了本文的主要工作。第二章介绍了计算采用的控制方程以及物理、化学模型和数值方法,重点介绍了当地自适应建表方法的基本原理。编制了相应的并行软件包DOS-ISAT,并成功地将该软件包耦合到现有的MPI平台下的叁维大规模并行计算软件AHL3D中。另外,用五个超声速燃烧算例对计算方法和计算程序进行了验证,将计算结果与试验结果进行了对比,对比结果表明当地自适应建表方法具有与直接积分方法相媲美的计算精度,计算结果是准确可靠的,与常规的直接积分方法相比,并行DOS-ISAT软件包能将化学反应项的整体计算速度提高2-3倍,对于计算效率的提高非常明显。而且,初步的计算结果表明,在并行计算环境下,我们建立的DOS-ISAT软件包也具有很好地并行效率。第叁章对煤油燃料超燃发动机叁维模型进行了大规模并行计算。利用包含并行DOS-ISAT软件包的AHL3D软件,采用已有的煤油10组分12步总包反应模型,在我国SW MPP机器上利用1024个CPU对CARDC的煤油燃料的1米超燃冲压发动机模型进行了大规模的并行并行计算。详细对比了对比了试验测量和计算得到的壁面压强分布,给出了发动机完整的性能分析和精细的流场结构。另外,计算结果也验证了并行DOS-ISAT软件包在大规模并行环境下的可行性,相比常规的直接积分方法,本软件包对化学反应部分的计算效率提高明显,能使计算化学反应部分的CPU时间减少一半左右。第四章介绍了煤油燃料化学反应动力学模型研究。首先,在参考国内外的煤油反应动力学模型研究的基础上,我们提出了一个由摩尔百分比分别为79%的癸烷、13%的叁甲基环己烷、8%的乙基苯的煤油组分替代模型,建立了一个包含109组分和946个基元反应的煤油详细化学反应动力学模型。随后,采用已建立化学动力学模型简化程序包SPARCK对该模型进行简化,得到了包含22组分18个总包反应的简化反应动力学模型。最后,采用详细和简化动力学模型,开展了煤油点火延迟时间的计算并与实验结果的对比,验证了模型的有效性。开展了一个大气压下的煤油预混火焰数值模拟,计算结果与文献计算结果和实验结果进行了对比。从对比结果来看,本文简化模型的计算结果很好地反映出流场的燃烧特性,本文简化模型能够用来对煤油燃烧问题进行准确的数值模拟。另外,结合包含DOS-ISAT软件包的AHL3D软件平台,将获得的煤油简化动力学模型(22组分、18个总包反应)和已有的总包反应模型(10组分、12步反应)应用到实际的1米模型发动机二维数值模拟中,对比了两种模型的计算结果。从计算结果来看,简化动力学模型计算得到的壁面压强分布与试验测量结果的一致性较好,与总包反应模型相比,简化动力学模型在凹槽内得到的压强分布更接近试验结果,在壁面其它部分两种模型计算的压强分布基本一致。总体而言,简化动力学模型能够很好地用来模拟煤油燃料超燃冲压发动机内部的复杂燃烧现象,该模型具有较高的准确性和实用性。第五章为结束语。阐述了论文的主要成果和创新点,并对未来的工作进行了展望。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
当地自适应建表论文参考文献
[1].肖保国,杨顺华,邢建文,赵慧勇.当地自适应建表方法在煤油超燃发动机并行计算中的应用[C].第十四届全国激波与激波管学术会议论文集（下册）.2010
[2].肖保国.碳氢燃料简化动力学模型和当地自适应建表方法在超燃并行计算中的应用[D].中国空气动力研究与发展中心.2009
[3].李艺,陈义良,罗雅屏,董刚.简化化学反应计算的当地自适应建表方法在PMSR中的应用[J].工程热物理学报.2001