智能赋能流体力学展望
2021-07-05张伟伟寇家庆刘溢浪
航空学报 2021年4期
张伟伟,寇家庆,刘溢浪
西北工业大学 航空学院,西安 710072
流体力学是一门古老的学科,该学科发展最早依赖于数学家和物理学家的贡献,如伯努利、欧拉、纳维、斯托克斯等奠定了基本的流动控制方程。20世纪初,普朗特及其弟子为现代流体力学的发展及应用作出了开创性的贡献。
经典流体力学理论,无论是控制方程还是理论模型,都是基于重要的物理定律,结合一些假设,通过数学推导而形成的。早期的解析方法在处理复杂真实工程问题时,遇到了极大的困难。缩比风洞试验技术和20世纪中叶以来的数值方法为解决实际工程中的流体力学问题起到了有力支撑。特别是20世纪80年代以来,CFD技术的蓬勃发展,极大降低了流体力学分析难度和设计成本。然而,由于湍流、转捩等问题的复杂性,仍有很多基础性和工程应用问题亟待解决。流体力学实验研究近年主要集中在复杂实验系统的开发、先进测试方法和流动显示手段等方面。对于复杂流动机理的分析,更多是对非线性现象的描述性解释,而对其发生机制和各种因素的因果关系理解上还有待深入。对海量、精细化测量数据的信息提取和特征分析为挖掘复杂流动机制提供了新的技术支撑。
人工智能(Artificial Intelligence,AI)[1]是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机学科的一个分支,20世纪70年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能),也被认为是21世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。……
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