研究目的
评估结合PIV与DNS的混合非定常流动模拟中压力估算与补偿的能力。
研究成果
与其它方法相比，混合模拟能以更低的时空噪声水平估算瞬时压力场。当补丁函数包含二维涡结构溃灭区域时，该方法还能补偿测量区域外流场的缺失数据。但要精确估算作用在翼型上的力，需确保翼型处于摄像头窗口的包围范围内。
研究不足
该研究采用平面PIV数据在二维条件下进行，可能无法完全捕捉流动的三维特性。瞬时压力估算的准确性相对于现有压力估算方法尚未量化。
1：实验设计与方法选择：
混合模拟将DNS解同化至PIV/PTV流场，可同步生成非定常压力场。该方法通过TR-PIV速度场驱动Navier-Stokes方程，使混合流场随时间收敛至实测流场。
2：样本选择与数据来源：
采用水洞中NACA 0012翼型在30°攻角下分离流动的时间分辨平面PIV数据。
3：实验设备与材料清单：
截面160 mm2的水洞、弦长c=60 mm的NACA 0012翼型、120 mJ双头Quantel Nd-YAG激光器，以及分辨率2048×1000像素的Pulnix双抽头Accupixel相机。
4：实验流程与操作步骤：
混合模拟每隔若干时间步执行"混合步"，其余步骤求解齐次Navier-Stokes方程。速度分量配置于单元中心，散度项基于交错点上的逆变速度计算。
5：数据分析方法：
将混合模拟生成的压力场与其他压力估算方法（包括序列最小二乘积分和两种泊松方程形式）进行对比。
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Quantel Nd-YAG laser
120 mJ dual-head
Quantel
Illumination for PIV measurements
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Pulnix Dual-tap Accupixel camera
2048 × 1000 pixels
Pulnix
Image acquisition for PIV measurements
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EG pulse generator
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Synchronization of PIV camera and laser
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HIRIS software
R&D Vision
Image acquisition software
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