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Ricerca e sviluppo

La corrente di Eddy è una delle caratteristiche importanti della fluidodinamica.In aerodinamica, le correnti indotte influenzano direttamente le caratteristiche di volo degli aeromobili, e quindi devono essere prese in considerazione nella fase di progettazione; in oceanografia, l'evoluzione spaziale-temporale delle correnti indotte è un mezzo importante per gli scienziati per spiegare la circolazione delle correnti oceaniche; in campi industriali, come l'intero motore di combustione interna nelIl ciclo di lavoro, le correnti d'acqua transiente complesse e forti sono sempre effettuate nel cilindro; pertanto, i test di corrente indotta sono un importante tema di ricerca, che appartiene alla branca del metodo di visualizzazione della funzionalità.Inoltre, poiché il conduttore induce una corrente girevole quando si muove in un campo magnetico in evoluzione o in relazione ad un campo magnetico, il test di corrente indotta è un altro argomento di ricerca nel campo dell'elettromagnetismo - test di corrente ad alto campo.

Attualmente, gli attuali standard di prova in origine e all’estero possono essere suddivisi approssimativamente in tre categorie: standard basati sui punti, standard geometrici basati sulle curve e metodi di simulazione correnti.I criteri a base di punto presumono di solito che la corrente a vortice sia una regione ad alta velocità di rotazione o che vi sia un punto di pressione minima come il nucleo del vortice, a seconda delle proprietà fisiche dei punti di campionamento all'interno di un singolo punto o quartiere finito nella corrente di vory, come la pressione, l'ampiezza di corrente indotta e l'elicity.Calcolare le proprietà fisiche come pressione e velocità dal vettore di velocità o il tensore di gradiente di velocità di alcuni punti di campionamento; ma il luogo con la minore pressione non è necessariamente dove esiste il nucleo del vortice, può anche essere causato da altre caratteristiche del flusso, metodi comuni Ci sono principalmente metodi a bassa tensione,Metodi di stato a spirale elevati, metodi Q positivi, metodi stranieri e metodi a valore estero più alti.Questo tipo di metodo non può estrarre la corrente di Eddie in tutti i casi.Il problem a principale è che la "debole" corrente di eddy con meno velocità e ampiezza di rotazione non è individuata; la selezione dei punti di campionamento ha una grande influenza sui risultati di rilevamento; la probabilità di mancata individuazione e falsa individuazione Superiore; la approssimazione di primo ordine mostra anche evidenti difetti,Si propone quindi un metodo migliore per sostituire il differenziale di primo ordine con il differenziale di ordine superiore.

I criteri basati sulla geometria sono calcolati utilizzando le proprietà geometriche delle linee o delle vene, curvatura, che si basa sul concetto intuitivo di un modello a spirale attorno ad un insieme di punti centrali, tenendo conto della geometria o della cinematica del flusso.La caratteristica sopra utilizza una razionalizzazione istantanea per rappresentare il vortice.I metodi tipici sono il metodo di rilevamento del centro di curvatura e il metodo dell'angolo di avvolgimento.Il metodo di rilevamento del centro di curvatura calcola il centro di curvatura di tutti i punti di campionamento dell'immagine bidimensionale.Per la corrente inclinata, il centro di curvatura della linea circostante dovrebbe essere concentrato intorno ad un certo punto, occupando una piccola griglia, e quindi viene eseguito il punto centrale di curvatura.Dopo la meshing, è sufficiente impostare un certo numero di regioni mesh di punta con una grande densità di punto di ricerca soglia.Questo metodo presenta alcune lacune analoghe rispetto alla norma di rilevamento basata sui punti.Ad esempio, il risultato di rilevamento è fortemente influenzato dalla selezione del punto di campionamento, dal mancato rilevamento e dalla falsa velocità di rilevamento sono alti, ecc., perché la line a di flusso non è un arco regolare, il centro di curvatura.

Il calcolo incontra anche molti problemi pratici.Il metodo dell'angolo di avvolgimento seleziona le linee attorno ad un certo punto ad un cluster, e esegue l'individuazione corrente di Eddie in base all'angolo di curvatura e alla norma di regolazione della distanza.Il vantaggio è che supera le lacune dello standard di rilevamento basato sui punti, può rilevare correnti indotte deboli con velocità di rotazione più lenta ed è facile quantificare il calcolo e la valutazione.In questo lavoro di ricerca, Portela [5] fornisce il quadro matematico delle prove correnti di Eddie nel caso bidimensionale, corrispondente al moto a spirale centrato su un insieme di punti spaziali; introduce il concetto di geometria differenziale.La struttura Giordano definisce le proprietà geometriche del set del punto centrale e del movimento di avvolgimento.Inoltre, sebbene l'attuale regione di Eddie abbia invarianza Galilea, la maggior parte dei metodi per l'estrazione dei kernel correnti di Eddie si basano su cornici di riferimento.Solo la letteratura [6] rileva la limitazione del nucleo di correnti d'acqua dal quadro di riferimento estraendo le linee di crinale e di valle della regione di correnti d'acqua.

I metodi sopra descritti sono tutti basati sulle caratteristiche del campo di flusso espresse da metodi matematici per l'individuazione delle correnti indotte.In presenza di rumore, sono spesso instabili, quindi appaiono alcuni metodi di simulazione correnti di eddy: il metodo di matching modello è utilizzato per calcolare il campo di flusso e il modello di progettazione.Il valore massimo di similitudine è usato per estrarre i punti di caratteristica del campo di flusso.Questo metodo riduce il processo di calcolo matematico e applica la circonvoluzione al modello che corrisponde al campo di flusso.Lo svantaggio è che è sensibile al rumore;

Il metodo di simulazione continua delle correnti d'onda decompone il flusso in due parti: la corrente d'onda e il rumore bianco quasi-gaussiano della struttura organizzata dalla trasformazione d'onda e poi esegue l'estrazione corrente d'onda secondo la soglia della varianza dei coefficienti d'onda ortogonali a multiscala.La corrente d'acqua viene estratta.Il rilevamento è decomposto in due parti: l'estrazione del kernel corrente di Eddie e l'estrazione di shell correnti di Eddie.Il primo segna la direzione di velocità vettoriale dei vertici mesh triangolari basati su Sperner lemma e trova la mesh triangolare più probabile contenere punti chiave.Il sub-metodo registra il numero e la posizione delle intersezioni delle linee attorno al guscio del vortice, e al tempo stesso svolge il ruolo di verificare i risultati del primo rilevamento.I parametri di scala del metodo facilitano lo sviluppo di un metodo di rilevamento interattivo a flusso.La simulazione numerica specifica può essere divisa in tre tipi: uno è il metodo time-media di Reynolds.Sulla base dell'equazione di movimento medio di Reynolds e dell'equazione di pulsazione, le ipotesi sono impostate secondo l'analisi teorica e l'esperienza pratica per chiudere l'equazione media di Reynolds.Una serie di calcoli teorici per equazioni chiuse che descrivono la turbolenza media.I più classici qui sono il kε − il modello e il modello di stress algebrico (ASM); la simulazione numerica diretta (DNS) risolve direttamente il movimento corrente di vortice attraverso una mesh molto fine.Le equazioni di Navier-Stoke non tridimensionali calcolano le quantità istantanee in tutte le scale e ottengono le informazioni complete sul campo di flusso.I vortici di scala minima nella corrente di Eddie possono essere calcolati.Anche se può essere descritto con precisione, l'enorme quantità di archiviazione e di calcolo è già esistente.

Il computer è insopportabile; il grande metodo di simulazione dell'Eddie simula direttamente il vortice su larga scala nella corrente d'onda dall'equazione istantanea di Reynolds, e l'influenza del piccolo vortice sul grande vortice è considerata dail modello approssimativo, chiamato modello di scala di stress sub grid.Tra questi tre metodi, la simulazione numerica diretta è il metodo più completo, con solo due svantaggi: il calcolo è enorme e si applica solo al numero di Reynolds più basso; il metodo time-media di Reynolds calcola il valore medio, la quantità di calcolo è piccola,e lo svantaggio è che il modello ha grande influenza ed è adatto solo ad alto numero di Reynolds.Il grande metodo di simulazione è centrato in tutti gli aspetti.Come metodo di simulazione numerica diretto, il grande metodo di simulazione delle cavità può essere utilizzato per ottenere il campo di velocità della struttura principale della corrente d'onda, che può riflettere più accuratamente la corrente d'onda.Movimento continuo e sviluppo.

Tra i tre tipi di metodi di cui sopra, i primi due tipi appartengono ai metodi sviluppati in diverse fasi di sviluppo.Tra questi, il rilevamento basato su punti appartiene ai primi metodi tradizionali, e la norma basata su curve geometriche è proposta sulla base del progresso della tecnologia di visualizzazione del flusso.Il metodo di simulazione corrente di eddy è un metodo sviluppato in diversi campi applicativi ed è strettamente combinato con applicazioni specifiche.Anche se sono stati compiuti alcuni progressi nel corso dei test di corrente, attualmente non esiste una definizione uniforme delle correnti indotte, il che porta grandi difficoltà al lavoro di ricerca.A questo proposito, solo Roth Martin ha confrontato e analizzato la definizione di correnti indotte nella letteratura di ricerca esistente, ma non fornisce ancora una definizione unificata.Pertanto, vi sono ancora alcuni problemi teorici di base da risolvere nei test correnti.Inoltre, il metodo dell'angolo di avvolgimento è un metodo promettente nella norma di rilevamento geometric a basata sulla curva.

Ci sono molti aspetti degni di ricerca sul miglioramento e l'espansione di questo metodo, come:

1) Integrando i punti chiave sulla razionalizzazione nell'angolo di avvolgimento. Nella legge sono tracciati solo gli snelli vicino ai punti chiave per evitare la ricerca globale;

2) il metodo è esteso allo spazio tridimensionale, ma la curva deve essere espansa in una superficie.Ci sono molti problemi da risolvere, che non è facile.

3) Rilevazione di Ellipse, matching di dominio spaziale e tracking di dominio temporale sono le tecniche usate spesso nelle prove correnti di Eddie.Come migliorare e migliorare queste tecnologie in combinazione con applicazioni pratiche richiede anche ulteriori ricerche.