旋轉流動是科學研究和工程應用中非常普遍的一種流動形態(tài),在飛行器推進系統(tǒng)、能源轉換系統(tǒng)、生物性血液流變循環(huán)以及地球氣候生態(tài)結構等研究領域有著重要的應用。但是傳統(tǒng)的計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法會嚴重制約數(shù)值計算的效率和缺乏對旋轉流動現(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)化計算領域和旋轉流場的渦系結構等方面的分析。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,提出了針對旋轉流場的重要物理參量的主流動模態(tài)、流動低階重構與預測的計算和分析方法。在此基礎上,進一步提出了對于拓展的非時間參量維度的POD流場預測算法。最后,基于Gappy-POD方法提出了針對旋轉流場的相關迭代優(yōu)化設計算法。為更全面深入的理解旋轉流動的物理機制和POD方法在復雜旋轉流動的分析提供了有利的支持。本文的主要研究內容如下:（1）基于POD-Sirovich方法構建了對于旋轉流場的重要物... 

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

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

最近10年全球風電累積裝機容量Fig.1.1Thecumulativeinstalledcapacityforglobalwindpowerinthelastdecade

圖 1.2 最近 10 年全球風電新增裝機容量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針對于各類復雜工況環(huán)境中的旋轉流場的研究，有三種方法應別為理論研究、實驗研究和數(shù)值分析。其中，理論研究方法能夠的嚴謹性，但其適用的科學研究條件十分受限，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)值仿真方法在科學和工程問題中得到了越來越廣泛的應近幾十年來計算流體動力學（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 方法對旋轉流進行深入研究的效率和精度。因此，如何有效的對旋轉流場進行

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Gappy POD的二維葉片壓力反設計[J]. 羅佳奇,唐肖,孫海笑,劉鋒.  工程熱物理學報. 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)大學學報. 2015(04)
[3]改進型Gappy POD翼型反設計方法[J]. 白俊強,邱亞松,華俊.  航空學報. 2013(04)
[4]旋轉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.  西安交通大學學報. 2009(03)



本文編號：3336895