CFD模拟是风力机、叶轮机械等气动设计的重要手段。当前普遍采用的确定性CFD模拟不能模拟现实流动问题中存在的不确定性变量的影响。而风力机、叶轮机械的气动性能对随机扰动因素可能很敏感。因此,基于确定性CFD模拟的气动设计必然存在潜在的风险。本项目提出采用重心高斯配点法构造多项式混沌来逼近随机变量的不确定性分析方法,并将多项式混沌以非嵌入方式引入到CFD模拟中。以风力机叶片为主要研究对象,模拟不同概率分布的随机变量对流动参数的影响,以及不确定性在流场内的传播。通过统计方法重构流动参数的随机响应特性,进而研究气动性能的不确定性变化,揭示边界条件、几何误差、工质属性、工作环境中的不确定性因素对风力机气动性能的影响规律。本项目的研究结果不仅可为发展高可信的CFD模拟方法提供思路,也可为基于CFD模拟的鲁棒气动设计奠定基础。
英文主题词polynomial chaos;uncertainties;CFD simulation;wind turbine;compressor