[發(fā)明專利]各向異性大氣湍流場數(shù)值模擬方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710930100.8 | 申請日： | 2017-10-09 |
| 公開（公告）號： | CN107729638B | 公開（公告）日： | 2020-12-22 |
| 發(fā)明（設計）人： | 蘇志剛;王一浪;郝敬堂;張亞娟;馬龍 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國民航大學 |
| 主分類號： | G06F30/28 | 分類號： | G06F30/28;G01M9/00;G06F111/04;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14 |
| 代理公司： | 天津才智專利商標代理有限公司 12108 | 代理人： | 龐學欣 |
| 地址： | 300300 天*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 各向異性 大氣 湍流 數(shù)值 模擬 方法 | ||
1.一種各向異性大氣湍流場數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述的各向異性大氣湍流場數(shù)值模擬方法包括按順序進行的下列步驟：
(1)分析大氣湍流場入口平面各點間隨機風速相關(guān)性，并生成隨機風速相關(guān)矩陣的S1階段：
(2)根據(jù)步驟(1)得到的大氣湍流場入口平面隨機風速相關(guān)矩陣，生成大氣湍流場仿真區(qū)域激勵數(shù)據(jù)的S2階段：
方法是：步驟(1)得到的風速相關(guān)矩陣反映了大氣湍流場入口平面各點間隨機風速相關(guān)性，根據(jù)此相關(guān)性，利用標準正態(tài)分布隨機向量生成各個時刻的隨機風速矢量，再疊加上各點的平均風速，即產(chǎn)生大氣湍流場入口平面上各點各個時刻的風速數(shù)據(jù)，并順序地形成大氣湍流場仿真區(qū)域的輸入風場，并將輸入風場數(shù)據(jù)作為大氣湍流場仿真區(qū)域激勵數(shù)據(jù)；
(3)通過對大氣湍流場尺寸、邊界以及障礙物進行設置，形成大氣湍流場仿真區(qū)域的S3階段：
方法是：利用CFD軟件對湍流場仿真區(qū)域的尺寸、邊界條件進行設置，并借鑒風洞方法，在仿真區(qū)域底部設置若干個尖劈和若干個粗糙元作為障礙物，進而形成大氣湍流場仿真區(qū)域；
(4)將步驟(2)生成的大氣湍流場仿真區(qū)域激勵數(shù)據(jù)送入步驟(3)形成的大氣湍流場仿真區(qū)域，動態(tài)進行各向異性大氣湍流場數(shù)值模擬的S4階段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣湍流場數(shù)值模擬方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述的分析大氣湍流場入口平面各點間隨機風速相關(guān)性，并生成隨機風速相關(guān)矩陣的方法是：將大氣湍流場入口平面進行離散化，得到有限離散點；在不考慮平均風速的條件下，入口平面上各離散點的隨機風速呈現(xiàn)出各向同性的特點，基于Von Karman模型中的橫向相關(guān)性及縱向相關(guān)性，生成大氣湍流場入口平面上各點間隨機風速相關(guān)矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣湍流場數(shù)值模擬方法，其特征在于：在步驟(4)中，所述的將步驟(2)生成的大氣湍流場仿真區(qū)域激勵數(shù)據(jù)送入步驟(3)形成的大氣湍流場仿真區(qū)域，動態(tài)進行各向異性大氣湍流場數(shù)值模擬的方法是：將步驟(2)生成的大氣湍流場仿真區(qū)域激勵數(shù)據(jù)輸入步驟(3)設置形成的大氣湍流場仿真區(qū)域，利用CFD軟件對已生成的風速數(shù)據(jù)再次進行優(yōu)化處理，從而實現(xiàn)具有各向異性特征的大氣湍流場數(shù)值模擬。
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