[發(fā)明專利]基于流場(chǎng)分解與調(diào)制的流體控制模擬方法與裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310146196.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN103236073A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡事民;任博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T13/60
• 分類號(hào): G06T13/60;G06T7/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種基于流場(chǎng)分解與調(diào)制的控制模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將整體流場(chǎng)分解為一個(gè)或多個(gè)流場(chǎng)分量；

S2、基于所述流場(chǎng)分量計(jì)算流場(chǎng)特征曲線；

S3、基于所述流場(chǎng)特征曲線與目標(biāo)特征曲線的差異，對(duì)流場(chǎng)分量進(jìn)行調(diào)制操作；

S4、將調(diào)制后的各流場(chǎng)分量相加，獲得調(diào)制后的整體流場(chǎng)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于流場(chǎng)分解與調(diào)制的控制模擬方法，其特征在于，所述步驟S1中包括：以二維或三維的流體流場(chǎng)網(wǎng)格作為輸入，利用Hilbert-Huang變換將整體流場(chǎng)分解為一個(gè)或多個(gè)流場(chǎng)分量。

3.如權(quán)利要求1所述的基于流場(chǎng)分解與調(diào)制的控制模擬方法，其特征在于，所述步驟S2包括：基于S1中獲得的所述流場(chǎng)分量，計(jì)算所述流場(chǎng)分量在希爾伯特變換下的頻率譜，將所得頻率譜的對(duì)數(shù)譜減去其線性化趨勢(shì)后獲得流場(chǎng)特征曲線。

4.如權(quán)利要求2所述的基于流場(chǎng)分解與調(diào)制的控制模擬方法，其特征在于，所述步驟S3中對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制操作包括：將各流場(chǎng)分量在該頻率處的速度幅度進(jìn)行調(diào)制；

對(duì)各流場(chǎng)分量的速度幅度值進(jìn)行調(diào)制的公式為：

uj*(τ)=uj(τ)eα(s‾(ωj(τ))-s(ωj(τ)))]]>

其中函數(shù)s即是以頻率為自變量的特征曲線，τ代表流場(chǎng)空間網(wǎng)格的位置坐標(biāo)，u則是該坐標(biāo)的速度值，角標(biāo)j表示第j個(gè)流場(chǎng)分量。

5.如權(quán)利要求1所述的基于流場(chǎng)分解與調(diào)制的控制模擬方法，其特征在于，所述步驟S3中對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制操作包括：將各流場(chǎng)分量進(jìn)行整體的幅度調(diào)制。

6.如權(quán)利要求1所述的基于流場(chǎng)分解與調(diào)制的控制模擬方法，其特征在于，所述步驟S3中對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制操作包括：將某一流場(chǎng)分量直接替換為另一流場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的流場(chǎng)分量。

7.一種利用如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的基于流場(chǎng)分解與調(diào)制的控制模擬方法進(jìn)行流體模擬的裝置，其特征在于，包括流場(chǎng)分解模塊、特征曲線計(jì)算模塊、流場(chǎng)調(diào)制模塊與加和模塊，各模塊依次相連；其中，

流場(chǎng)分解模塊，用于利用Hilbert-Huang變換將流場(chǎng)分解為一個(gè)或多個(gè)流場(chǎng)分量；

特征曲線計(jì)算模塊，基于流場(chǎng)分量計(jì)算流場(chǎng)特征曲線；

流場(chǎng)調(diào)制模塊，基于流場(chǎng)特征曲線與目標(biāo)特征曲線的差異，將流場(chǎng)分量進(jìn)行基于頻率或是整體上的調(diào)制；

加和模塊，用于加和各流場(chǎng)分量的調(diào)制結(jié)果，獲得調(diào)制后的整體流場(chǎng)。

8.如權(quán)利要求7所述進(jìn)行流體模擬的裝置，其特征在于，流體模擬的裝置還包括傳統(tǒng)計(jì)算方法模塊和預(yù)處理模塊，傳統(tǒng)計(jì)算方法模塊用于求解Navier-Stokes方程獲得下一時(shí)刻的整體流場(chǎng)；預(yù)處理模塊用于模擬過程中數(shù)據(jù)的輸入輸出。