在渦輪葉片實際加工、安裝和裝配等環(huán)節(jié)中,由于工藝水平等原因,葉片的實際安裝角與設計安裝角會存在一定誤差,而葉片安裝角的改變會導致來流攻角發(fā)生變化,這將直接影響渦輪葉柵的氣動性能,使得其在一定程度上偏離設計工況。在CFD計算時我們通常采用確定性參數(shù)作為邊界條件,忽略掉安裝角的不確定性帶來的影響,這將導致計算結(jié)果偏離實際工況。基于該技術(shù)背景,本文研究葉片安裝角變化對葉柵氣動性能影響的不確定量化問題,而國內(nèi)外的研究參考較少,本文的研究結(jié)果可用于葉片設計指導以及葉輪機械運行參考。本文將壓縮感知理論應用于多項式混沌展開方法中,提出了一種應用于不確定性量化計算的有效算法——基于壓縮感知的多項式混沌展開方法,并采用一維信號以及測試函數(shù)驗證算法的重構(gòu)精度,相比于傳統(tǒng)的蒙特卡洛方法以及多項式混沌展開等該方法所需要的樣本點數(shù)較少,并能達到較高的重構(gòu)精度。在數(shù)值驗證的基礎上,將基于壓縮感知的多項式混沌展開方法應用于靜葉葉片安裝角變化對單列靜葉葉柵氣動性能的影響研究中,假定葉片安裝角服從特定的參數(shù)分布,通過重構(gòu)算法建立輸入?yún)?shù)與輸出響應之間的模型,并獲得輸出響應的統(tǒng)計特征,在此基礎上將研究維度由一維上升至高維... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

葉片實際幾何參數(shù)與設計參數(shù)的誤差[13]

本章詳細介紹多項式混沌法的正交基底、正交多項式的系數(shù)以及其與統(tǒng)計特征之間的聯(lián)系；從壓縮感知基本原理、信號稀疏性、觀測陣的選擇、信號重構(gòu)算法以及解的唯一性來闡述壓縮感知原理；將多項式混沌方法與壓縮感知相結(jié)合，形成基于壓縮感知方法的多項式混沌算法，并利用測試函數(shù)驗證其正確性。2.2 壓縮感知作為近些年來大火的理論之一，壓縮感知打破了往常的認知，將“稀疏”的概念引入進來，利用信號的稀疏性，對其進行壓縮采樣，再經(jīng)過精確重構(gòu)高精度的還原信號。壓縮感知最早在信息傳輸領域中提出，在這之前，信號傳遞依靠奈奎斯特采樣定理：當原始信號頻帶寬度有限時，只有抽樣信號的抽樣頻率大于 2 倍原始信號最高頻率才能無失真地恢復原始信號。基于奈奎斯特定理，考慮到某些領域里，龐大的信息數(shù)據(jù)采集量勢必要帶來更大的計算量，即使計算機對數(shù)字信號處理能力不斷變強，但二者的發(fā)展速度卻大相徑庭，在信號失真的可接受程度的范圍內(nèi)尋找合適的壓縮數(shù)據(jù)方法變成了當務之急。

圖 2-2 壓縮感知理論框架壓縮感知理論的出現(xiàn)使得這個問題得以解決，壓縮感知理論指出：當信號在某種變換基下式稀疏的，通過與變換基不相干的觀測矩陣對其進行壓縮，最后通過重構(gòu)算法可以獲得與原始信號相比高精度低失真的重構(gòu)信號。傳統(tǒng)采樣方法以及壓縮感知采樣方法其理論框架如上圖。2.2.1 信號的稀疏表示考慮 n 維實向量 1 2 3= , , ,...,nx x x x x ，當向量 x 所有元素中至多有 k 個元素不為 0，亦或者其他元素的值相對來說比較小，這時我們稱向量 x 是 -階稀疏( -Spare)的。 -階稀疏的向量集合可采用如下方法表示： k0 x x k(2-1)向量的0l (零范數(shù))定義為：向量 1 2 3= , , ,...,Tnx x x x x 中元素非零的個數(shù)。壓縮感知應用的前提是信號必須是稀疏的或者可壓縮的，考慮到一般情況

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于滿秩概率配置法的葉片安裝角不確定性分析[J]. 王坤,陳浮,俞建陽,姜帥.  工程熱物理學報. 2018(12)
[3]基于Bootstrap抽樣的水文干旱不確定性分析——以北洛河為例[J]. 王文川,韓東陽,馬明衛(wèi).  水利規(guī)劃與設計. 2018(10)
[4]大氣邊界層模式中隨機參數(shù)的反演與不確定性分析[J]. 顏冰,黃思訓,馮徑.  物理學報. 2018(19)
[5]基于GLUE的流域水文模型參數(shù)不確定性研究[J]. 王莉莉,包紅軍,李致家.  水力發(fā)電. 2018(09)
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[10]參數(shù)不確定性估計的隨機響應面模型修正方法[J]. 方圣恩,張秋虎,林友勤,張笑華.  振動工程學報. 2016(04)

博士論文
[1]安裝角異常和變彎度葉片對壓氣機性能影響機理的研究[D]. 張國臣.西北工業(yè)大學 2016
[2]壓縮感知若干關鍵問題研究[D]. 姚世紅.武漢大學 2015

碩士論文
[1]基于壓縮感知的圖像重構(gòu)匹配追蹤算法研究[D]. 張飛.天津大學 2017
[2]航空發(fā)動機葉片數(shù)控銑削方法研究[D]. 湯振寧.沈陽工業(yè)大學 2007



本文編號：3230476