旋轉(zhuǎn)流動是科學(xué)研究和工程應(yīng)用中非常普遍的一種流動形態(tài),在飛行器推進系統(tǒng)、能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、生物性血液流變循環(huán)以及地球氣候生態(tài)結(jié)構(gòu)等研究領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的計算流體動力學(xué)（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法會嚴(yán)重制約數(shù)值計算的效率和缺乏對旋轉(zhuǎn)流動現(xiàn)象的進一步深入分析的能力,特別是在大規(guī)模伴隨優(yōu)化計算領(lǐng)域和旋轉(zhuǎn)流場的渦系結(jié)構(gòu)等方面的分析。因此,在確保計算有效性的同時,如何促進對旋轉(zhuǎn)流動的CFD分析的深度和效率就成為了亟待解決的問題。本文利用恰當(dāng)正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）方法能夠高效、分層次計算的優(yōu)勢,提出了針對旋轉(zhuǎn)流場的重要物理參量的主流動模態(tài)、流動低階重構(gòu)與預(yù)測的計算和分析方法。在此基礎(chǔ)上,進一步提出了對于拓展的非時間參量維度的POD流場預(yù)測算法。最后,基于Gappy-POD方法提出了針對旋轉(zhuǎn)流場的相關(guān)迭代優(yōu)化設(shè)計算法。為更全面深入的理解旋轉(zhuǎn)流動的物理機制和POD方法在復(fù)雜旋轉(zhuǎn)流動的分析提供了有利的支持。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）基于POD-Sirovich方法構(gòu)建了對于旋轉(zhuǎn)流場的重要物... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：184 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

最近10年全球風(fēng)電累積裝機容量Fig.1.1Thecumulativeinstalledcapacityforglobalwindpowerinthelastdecade

圖 1.2 最近 10 年全球風(fēng)電新增裝機容量g.1.2 The newly increased installed capacity for global wind power in the last de圖 1.3 全球風(fēng)電 2016 年新增裝機容量國家排名Fig.1.3 The national ranking of newly increased installed capacity forglobal wind power in the year of 2016

圖 1.3 全球風(fēng)電 2016 年新增裝機容量國家排名Fig.1.3 The national ranking of newly increased installed capacity forglobal wind power in the year of 2016針對于各類復(fù)雜工況環(huán)境中的旋轉(zhuǎn)流場的研究，有三種方法應(yīng)別為理論研究、實驗研究和數(shù)值分析。其中，理論研究方法能夠的嚴(yán)謹(jǐn)性，但其適用的科學(xué)研究條件十分受限，只能針對很少部況開展。實驗研究方法具有較高的可信度，但是所要求的設(shè)備和分的苛刻，而且支付的費用通常是非常昂貴的。隨著計算機軟件提高，數(shù)值仿真方法在科學(xué)和工程問題中得到了越來越廣泛的應(yīng)近幾十年來計算流體動力學(xué)（Computational Fluid Dynamics, CF足的發(fā)展，在實際工程問題中，為了得到較高精度的流場物理參需要求解大規(guī)模以及超大規(guī)模的 Navier-Stokes 流動控制方程，量級的計算量，這在很大程度上限制了通過 CFD 方法對旋轉(zhuǎn)流進行深入研究的效率和精度。因此，如何有效的對旋轉(zhuǎn)流場進行

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Gappy POD的二維葉片壓力反設(shè)計[J]. 羅佳奇,唐肖,孫海笑,劉鋒.  工程熱物理學(xué)報. 2016(02)
[2]失穩(wěn)初期的低雷諾數(shù)圓柱繞流POD-Galerkin建模方法研究[J]. 李靜,張偉偉,李新濤.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[3]改進型Gappy POD翼型反設(shè)計方法[J]. 白俊強,邱亞松,華俊.  航空學(xué)報. 2013(04)
[4]旋轉(zhuǎn)盤腔盤罩間隙比的敏感性分析[J]. 丁水汀,李燁,張弓.  航空動力學(xué)報. 2012(03)
[5]基于Gappy POD方法的翼型流場分析[J]. 段焰輝,蔡晉生.  航空工程進展. 2010(01)
[6]求解對流換熱反問題的低階模型[J]. 丁鵬,陶文銓.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2009(03)



本文編號：3336895