流動(dòng)過(guò)程控制和過(guò)流部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化是實(shí)際工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題,由于需要在較短時(shí)間內(nèi)給出流場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果,傳統(tǒng)的計(jì)算流體力學(xué)方法都難以應(yīng)用于這些領(lǐng)域。近年來(lái)提出的低階動(dòng)力學(xué)模型可以在較短時(shí)間內(nèi)獲得流場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果,是應(yīng)用于流動(dòng)控制及結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理想數(shù)值計(jì)算方法。因而,發(fā)展低階動(dòng)力學(xué)模型算法具有重要意義。低階動(dòng)力學(xué)模型(low dimension model:LDM)是一種降低系統(tǒng)自由度的方法,可以大大減小計(jì)算時(shí)間,其基本思想是,通過(guò)分析流動(dòng)過(guò)程,提取出對(duì)流動(dòng)起決定作用的基函數(shù),利用這些基函數(shù)的線(xiàn)性疊加近似描述流動(dòng)過(guò)程。依據(jù)獲取流動(dòng)過(guò)程基函數(shù)方式的不同,LDM又可以分為眾多類(lèi)型,比如利用本征正交分解(proper orthogonal decomposition:POD)基、傅里葉基、泰勒級(jí)數(shù)基、多項(xiàng)式基等構(gòu)建的低階動(dòng)力學(xué)模型。研究表明,POD基函數(shù)是所有基函數(shù)中能量收斂最快的正交基,利用POD基構(gòu)建低階動(dòng)力學(xué)模型相比于其他基函數(shù)能更大程度地減小計(jì)算時(shí)間。因此,對(duì)基于POD基函數(shù)的低階動(dòng)力學(xué)模型的研究具有重要意義。在已有的關(guān)于POD低階模型的研究中,主要針對(duì)的問(wèn)題是單一的流動(dòng)或傳熱問(wèn)題,很少...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖1-1RBC系統(tǒng)示意圖，(a)方腔型(b)圓柱型

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文。除了單一的流動(dòng)或傳熱問(wèn)題，低階模型也被應(yīng)用于許多流動(dòng)與傳熱相互對(duì)流問(wèn)題中。熱對(duì)流是自然界中很常見(jiàn)的流動(dòng)現(xiàn)象[34]，凡是存在溫度梯度的流動(dòng)都可流運(yùn)動(dòng)，比如大氣、海洋的運(yùn)動(dòng)，工程應(yīng)用中過(guò)流部件的加熱、冷卻過(guò)程eigh-Benardconvectio....

圖1-2低階模型相空間演化特性與直接數(shù)值模擬結(jié)果的對(duì)比（a）等熵模型（b）全部基函數(shù)投影結(jié)果；紅色曲線(xiàn)為DNS結(jié)果

圖1-2低階模型相空間演化特性與直接數(shù)值模擬結(jié)果的對(duì)比（a）等熵模型（b）全部基函數(shù)投影結(jié)果；紅色曲線(xiàn)為DNS結(jié)果[79]圖1-2表明，低階模型在短時(shí)間內(nèi)可以很好地描述原系統(tǒng)的響應(yīng)特性，隨著時(shí)間的增加，誤差也在增加并漸漸趨于非物理解。同時(shí)，從相空間的結(jié)構(gòu)中可以看出流動(dòng)....

圖1-3某一時(shí)刻下低階模型的渦量場(chǎng)計(jì)算結(jié)果和直接數(shù)值模擬結(jié)果的比較

低階模型相空間演化特性與直接數(shù)值模擬結(jié)果的對(duì)比（a）等熵模型（b）全部投影結(jié)果；紅色曲線(xiàn)為DNS結(jié)果[79]1-2表明，低階模型在短時(shí)間內(nèi)可以很好地描述原系統(tǒng)的響應(yīng)特性，加，誤差也在增加并漸漸趨于非物理解。同時(shí)，從相空間的結(jié)構(gòu)中可以在明顯的吸引域，且為準(zhǔn)周期流動(dòng)。iber....

圖1-4系統(tǒng)極限環(huán)的比較；+表示POD直接投影結(jié)果，實(shí)線(xiàn)為POD低階模型的計(jì)算結(jié)果

限環(huán)的比較；+表示POD直接投影結(jié)果，實(shí)線(xiàn)為POD低階模型

本文編號(hào)：3948630