湍流流動(dòng)是多尺度的,不同尺度的湍流不但影響著渦的大小,而且影響著各個(gè)渦對系統(tǒng)能量的貢獻(xiàn),現(xiàn)如今的湍流理論多基于統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,所以定量分析和研究多尺度的湍流運(yùn)動(dòng)很有必要。本文使用本征正交分解方法、動(dòng)態(tài)模態(tài)分解方法和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解等模態(tài)分解方法定量分析了多尺度湍流在不同場景下的作用和影響。分別使用高精度的大渦模擬（Large Eddy Simulation,LES）模型對縫翼周圍流動(dòng)和使用直接數(shù)值模擬（Direct Numerical Simulation,DNS）模型對槽道開展了數(shù)值模擬。利用本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）方法分析縫翼空腔中自由剪切層大尺度渦結(jié)構(gòu)的能量,特征值的大小表征了相應(yīng)模態(tài)所占據(jù)的能量,根據(jù)特征值的大小排序可以得到各個(gè)模態(tài)的能量排序和能量關(guān)系。POD中的特征值總是成對出現(xiàn),少數(shù)高能量模態(tài)就能表征系統(tǒng)的流動(dòng)狀態(tài)。剪切層中相同方向的脈動(dòng)區(qū)域總是間隔存在,高能量的模態(tài)在撞擊之前出現(xiàn)較大面積的高幅值的壓力脈動(dòng)區(qū)域,而相對能量較低的模態(tài)的主要的脈動(dòng)區(qū)域愈加遠(yuǎn)離撞擊點(diǎn),且脈動(dòng)區(qū)域面積縮小。然后使用動(dòng)態(tài)模態(tài)分解（Dynamic ... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

二維正弦信號聲場(a)100Hz;(b)150Hz;(c)200Hz;(d)a,b,c三信號的疊加

圖 2 - 2(a)聲場(f=100Hz)的瞬態(tài)時(shí)刻圖; (b)按照能量排序的 POD 特征值Fig. 2 - 2 (a) Profile of noise resource; (b) POD eigenvalues according to energy order.如圖 2-3 所示展示了經(jīng)過 POD 方法計(jì)算之后得到的按照特征值大小進(jìn)行排序的模態(tài)，前兩個(gè)模態(tài)保留了聲場的完整的信息，往后這些信息逐漸減少，變得不完整。如圖

圖 2 - 3 前八個(gè) POD 模態(tài)Fig. 2 - 3 The first eight POD modes在 POD 計(jì)算過程當(dāng)中可以得到每一個(gè)模態(tài)的模態(tài)系數(shù)，這個(gè)模態(tài)系數(shù)是一個(gè)隨時(shí)間變化的向量，可以對模態(tài)所對應(yīng)的系數(shù)做傅里葉變換（FFT），如圖 2-4 所示，對前

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二維經(jīng)驗(yàn)?zāi)７纸庠诤Ｑ筮b感圖像信息分離中的應(yīng)用[J]. 宋平艦,張杰.  高技術(shù)通訊. 2001(09)

博士論文
[1]不可壓縮湍流大渦模擬研究[D]. 鄧小兵.中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2008



本文編號：2944400