×
D.加西亚。；M.戈姆。；科利尔，N。；瓦尔加，B.O.N。；卡洛，V.M。

PyFly：一款快速便携式空气动力学模拟器。 （英语） Zbl 1443.76002号

J.计算。申请。数学。 344, 875-903 (2018).
摘要：我们提出了一种基于非定常涡格法（UVLM）的势流求解器的快速、用户友好的实现，即PyFly。UVLM计算施加在升力面上的气动载荷，同时捕捉非定常效应，如附加质量力、约束循环增长和尾迹，同时假设流动分离位置已知。该方法基于将物体表面离散为涡环网格，并根据毕奥-萨伐尔定律在模拟域中构建每个点的速度场。我们引入逐点近似方法来模拟远场涡流的相互作用，以克服与UVLM的经典实现相关的计算负担。计算框架使用Python编程语言提供易于处理的用户界面，而计算内核是用Fortran编写的。混合语言方法在解决方案时间方面实现了高性能，在代码适应不同系统配置和应用程序方面具有很大的灵活性。该计算工具预测了多个运动物体（例如，扑翼、旋转叶片、吊桥）在空气进入下的非定常空气动力学行为。空气动力学模拟器还可以处理封闭效应、多体交互作用和身体形状的B样条表示。我们模拟了不同的空气动力学问题，以说明PyFly的实用性和有效性。

MSC公司：

76-04 流体力学相关问题的软件、源代码等
76-10 流体力学问题的数学建模或模拟
76G25型 一般空气动力学和亚音速流动

关键词：

非定常空气动力学；数值模拟；混合语言方法；潜在流量

软件：

蟒蛇；mpi4py；科学工具；佩蒂加；F2PY（上一财年）；宠物4py；PyFly公司；SOLVCON公司；Pyclaw公司；pyMDO公司；数字Py；pyOpt选项；SymPy公司；FEniCS公司；派韦诺
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{D.Garcia}等人，《计算杂志》。申请。数学。344875-903（2018；Zbl 1443.76002）
全文： 内政部 链接

参考文献：

[1] 佩雷斯，R.E。；Jansen，P.W。；Martins，J.R.R.A.，Pyopt：基于python的非线性约束优化面向对象框架，Struct。多学科。最佳。，45, 1, 101-118, (2012) ·Zbl 1274.90008号
[2] 阿隆索，J.J。；LeGresley，P。；范德魏德，E。；马丁斯，J.R.R.A。；Reuther，J.J.，《Pymdo:高保真多学科优化框架》，（第十届AIAA/ISSMO多学科分析与优化会议，（2004），AIAA 2004-4480）
[3] Chen，Y.-Y。；Bilyeu，D.L。；Yang，L。；Yu，S.-T.J.，SOLVCON:基于python的cfd软件框架，用于混合并行化，（第49届AIAA航空航天科学会议，包括新视野论坛和航空航天博览会，（2011），AIAA 2011-1065）
[4] 阿尔奈斯，M.S。；布莱希塔，J。；Hake，J。；Johansson，A。；Kehlet，B。；Logg，A。；Richardson，C。；Ring，J。；罗根斯，M.E。；威尔斯，G.N.，击剑项目1.5版，Arch。数字。软质。，3, 100, 9-23, (2015)
[5] 达尔星。；科利尔，N。；维格纳尔，P。；科尔特斯，A.M.A。；Calo，V.M.，Petiga：高性能等几何分析框架，计算。方法应用。机械。工程，308，151-181，（2016）·Zbl 1439.65003号
[6] Sarmiento，A.F。；Crtes，A。；加西亚，D。；达尔星。；科利尔，N。；Calo，V.，Petiga-MF：用于结构表示的b样条空间的多字段高性能工具箱，J.Compute。科学。，18, 117-131, (2017)
[7] Ghommem，M。；Hajj，M.R。；Mook，D.T。；斯坦福，B.K。；P.S.Beran。；Watson，L.T.，主动变形扑翼的全局优化，J.流体结构。，30, 210-228, (2012)
[8] 斯坦福，B.K。；Beran，P.S.，襟翼优化的非定常涡-定常方法的分析灵敏度分析，J.Aircr。，47, 647-662, (2010)
[9] M.Ghommem，N.Collier，A.H.Niemi，V.M.Calo，扑翼的形状优化和性能分析，载于：第八届国际工程计算技术会议论文集，2012年。；M.Ghommem，N.Collier，A.H.Niemi，V.M.Calo，扑翼的形状优化和性能分析，载于：第八届国际工程计算技术会议论文集，2012年。
[10] 佩尔松，P。；Willis博士。；Peraire，J.，使用面元法和高阶Navier-Stokes解算器对扑翼的数值模拟，国际。J.数字。方法工程，89，1296-1316，（2012）·Zbl 1242.76378号
[11] 斯图尔特，E.C。；Patil，M.J。；坎菲尔德，R.A。；Snyder，R.D.，扑翼的气动弹性形状优化，J.Aircr。，53, 636-650, (2016)
[12] Verstraete，M.L。；Preidikman，S。；Roccia，B.A。；Mook，D.T.，研究仿生变形机翼概念的非线性和非定常空气动力学的数值模型，国际微型飞行器杂志，7327-345，（2015）
[13] Nguyen，A.T。；Kim，J.-K。；Han，J.-S。；Han，J.-H.，昆虫扑翼的扩展非定常涡-气动法，J.Aircr。，53, 1709-1718, (2016)
[14] Colmenares，J.D。；O.D.洛佩兹。；Preidikman，S.，使用非定常涡格法对悬停中横向旋翼飞机的计算研究，数学。问题。Eng.，2015，（2015），文章ID 478457
[15] Gebhardta，C.G。；Preidikmana，S。；马萨，J.，大型水平轴风力涡轮机空气动力学行为的数值模拟，国际氢能杂志，35，6005-6011，（2010）
[16] 孟，F。；施瓦泽，H。；沃帕尔，F。；Strobel，M.，《垂直轴风力涡轮机的自由尾迹涡格模型：建模、验证和验证》，J.Phys。，555, 1-8, (2014)
[17] Sezer-Uzol，N。；Uzol，O.，稳态和瞬态风切变对水平轴风力涡轮机转子尾迹结构和性能的影响，风能，16，1-17，（2013）
[18] 罗森博格，A。；Sharma，A.，用于同轴双电机风力涡轮机初步设计的规定涡格法，J.Sol。能源工程，138，1-9，（2016）
[19] Ng、B.F。；黑塞，H。；帕拉西奥斯，R。；格雷厄姆，J.M.R。；Kerrigan，E.C.，风力涡轮机叶片的气动伺服弹性状态空间涡格建模和减载，风能，181317-1331，（2015）
[20] Tescione，G.公司。；费雷拉，C.S。；van Bussel，G.，用于研究垂直轴风力涡轮机转子和近尾流的自由涡尾流模型分析，更新。能源，87，552-563，（2016）
[21] 塞巴斯蒂安，T。；Lackner，M.，海上浮式风力涡轮机自由涡尾流方法代码的开发，更新。能源，46，269-275，（2012）
[22] He，L。；Kinnas，S.A。；Xu，W.，《一种预测船用螺旋桨和当前涡轮机非定常性能的涡-率方法》，《国际海洋极地工程杂志》，23，210-217，（2013）
[23] Jeona，M。；Leea，S。；Leeb，S.，使用涡格法进行平台俯仰运动时海上浮式风力涡轮机的非定常空气动力学，更新。能源，65207-212，（2014）
[24] Preidikman，S.，空气动力学、结构动力学和控制系统之间相互作用的数值模拟，（1998年），弗吉尼亚州布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学（博士论文）
[25] Wang，Z.，三维构型上气动力的时域模拟，不稳定气动弹性响应和网络系统控制，（2004），弗吉尼亚州布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学（博士论文）
[26] Ghommem，M。；Calo，V.M。；Claudel，C.G.，小型飞机用微型悬臂流量传感器，J.Vib。控制，212043-2058，（2015）
[27] Nuhait，A.O。；Zedan，M.F.，平板近地面运动诱发非定常流动的数值模拟，J.Aircr。，30, 611-617, (1993)
[28] Ghommem，M。；加西亚，D。；Calo，V.M.，《飞行性能的外壳增强》，Theoret。申请。机械。莱特。，4, 1-7, (2014)
[29] D.Garcia、N.Collier、M.Ghommem、PyFly、，https://bitbucket.org/dgarcialozano/pyfly_v2; D.Garcia、N.Collier、M.Ghommem、PyFly、，https://bitbucket.org/dgarcialozano/pyfly_v2
[30] Neef，M.F。；Hummel，D.，Euler关于有限跨度扑翼的解决方案，载于Mueller T.J.（编辑），微型飞行器应用的固定和扑翼空气动力学，（2004年），美国航空航天研究所，Reston
[31] J.Katz。；Plotkin，A.，《低速空气动力学》（2001），剑桥大学出版社，MA·Zbl 0976.76003号
[32] Langtangen，H.P.，《计算科学的Python脚本编写》（2010），施普林格出版社·兹比尔1151.68352
[33] Nuhait，A.O。；Mook，D.T.，近地面移动平板的气动弹性行为，J.Aircr。，47, 464-474, (2010)
[34] 罗杰斯，D.F.，《NURBS与历史观点导论》，（2001），加州圣地亚哥学术出版社
[35] Piegl，L。；Tiller，W.，《NURBS图书（视觉传达专著）》，（1997年），纽约斯普林格出版社
[36] Farin，G.，《NURBS曲线和曲面：从射影几何到实际应用》，（1995），A.K.Peters，Ltd.Natick，MA·Zbl 0848.68112号
[37] 科恩，E。；里森菲尔德，R。；Elber，G.，使用样条曲线进行几何建模。引言，（2001年），马萨诸塞州韦尔斯利A K Peters有限公司·Zbl 0980.65016号
[38] 彼得斯，J。；Reif，U.，（细分曲面，几何与计算，第3卷，（2008），Springer）·Zbl 1148.65014号
[39] Catmull，E。；Clark，J.，任意拓扑网格上递归生成的B样条曲面，计算。辅助设计。，10, 6, 350-355, (1978)
[40] SymPy开发团队，SymPy:Python符号数学库，URLhttp://www.sympy.org网站; SymPy开发团队，SymPy:Python符号数学库，URLhttp://www.sympy.org网站
[41] Oliphant，T.，《numpy指南》，（2006），Trelgol出版社
[42] Ketcheson，D.I。；Mandly，K.T。；Ahmadia，A.J。；Alghamdi，A。；M.Q.D.卢纳。；帕萨尼，M。；Knepley，M.G。；Emmett，M.，Pyclaw：可访问、可扩展、可扩展的波传播问题工具，SIAM J.Sci。计算。，34, 210-231, (2012) ·Zbl 1253.65220号
[43] 达尔星。；巴兹·R。；Kler等人。；Cosimo，A.，使用python的并行分布式计算，Adv.Water Resour。，34, 9, 1124-1139, (2011)
[44] Peterson，P.，F2PY:连接Fortran和python程序的工具，国际计算杂志。科学。工程师，40，296-305，（2009）
[45] Ghommem，M。；科利尔，N。；Niemi，A.H。；Calo，V.，《扑翼形状优化及其性能分析》，Aerosp。科学。技术。，32, 274-292, (2014)
[46] Ghommem，M。；Calo，V.，《直线编队飞行中的拍击翅膀：计算分析》，航天员。J.，118485-501（2014）
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。