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不可压缩流动问题快速计算的降阶模型
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:《中国电机工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]郑州轻工业学院机电工程学院,河南省郑州市450002, [2]西安交通大学能源与动力工程学院,陕西省西安市710049
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50636050); 河南省省院合作项目(092106000013); 河南省科技攻关项目(102102210138); 郑州轻工业学院博士基金(2009BSJJ001)~~
中文摘要:

目前所有的计算方法(如有限元方法、有限容积法或无网格方法)在计算时均需要较长的计算时间,很难直接应用于工业中的实时控制。该文应用最佳正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法从不可压缩流动问题的流场中抽取特征函数,并用Galerkin方法将特征函数对N-S方程进行投影,得到N-S方程的降阶模型。通过一个具有分析解的例子验证该方法的精度与有效性。计算结果表明:POD方法计算得到的特征值的大小反应了它所能捕捉到流场中的广义"能"大小,最大特征值所对应的特征函数能很好地捕捉到流场的特征;降阶模型的计算结果与有限容积法的计算结果符合得很好,但能节省更多的计算时间,因此降阶模型能直接应用于工业中的实时控制。

英文摘要:

The conventional numerical methods(such as finite element method(FEM),finite volume method(FVM) and meshless method) cannot be directly applied in a real-time processing control because they need more time-consuming.The proper orthogonal decomposition(POD) method was applied to extract eigenfunctions from incompressible fluid flow problem,and reduced order method(ROM) can be obtained by projecting the eigenfunction to Navier-Stokes equation using Galerkin method.A case that has analytical solution was applied to validate efficiency and accuracy of the present method.The computational results show that the eigenvalues can be obtained by the POD method and the magnitude of eigenvalues denote that they can capture the magnitude of the "energy" of flow field,the eigenfunction corresponding to the maximum eigenvalue can capture the characteristic of flow field well enough.The computational results of ROM are in very good agreement with that of FVM,but ROM can save more computational time.Thus,such ROM can be directly applied to the real-time processing control of industry.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970