一种适用于CFD不确定度量化的高保真度混沌多项式修正方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于CFD不确定度量化的高保真度混沌多项式修正方法,其特征在于包括:在低保真度模型层面通过计算得到一个低保真度模型，建立一个较为粗糙的混沌多项式展开；在高保真度模型层面进行少量计算；修正上述低保真度模型，得到最终的高保真度修正模型。本发明专利技术得到的高保真度修正模型的统计信息和原始高保真度模型差别极小，均值差别小于万分之三，可以忽略不计，完全满足工程应用的误差要求，通过本发明专利技术建立的高保真度模型需要的计算时间约为原始方法的40%，大大节省了计算成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于CFD不确定度量化的高保真度混沌多项式修正方法
本专利技术涉及计算流体力学领域，具体涉及到一种适用于CFD不确定度量化的高保真度混沌多项式修正方法。
技术介绍
CFD(ComputationalFluidDynamics,计算流体力学)在航空航天、水陆交通、能源动力、大气海洋等领域发挥了日益重要的作用。但是CFD中存在着大量的不确定性参数，比如湍流模型系数、热物性参数等。这也导致模拟结果存在显著的不确定性。不确定性因素可能导致产品性能波动，甚至功能失效。NASA曾对2500个在轨飞行器故障进行调查，其中约52％由不确定性因素引起。因此在飞行器优化设计和性能评估等过程中，需要量化参数不确定性对数值模拟的影响。CFD中的不确定性参数众多，呈现显著的高维度特征。混沌多项式方法是最常用的参数不确定度量化方法。随着不确定性参数维数的增加，这两种方法对计算量的需求急剧增加，限制了其在工程问题中的应用，这也导致工业部门难以评估众多不确定性参数对产品性能的潜在危害。因此迫切需要发展更加高效的方法，在有限计算资源下，为工程中的参数不确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于CFD不确定度量化的高保真度混沌多项式修正方法,其特征在于包括:/nS1:在低保真度模型层面通过计算得到一个低保真度模型，建立一个粗糙的混沌多项式展开；/nS2:在高保真度模型层面进行计算，获得高保真度样本点；/nS3:用S2中获得的样本点修正S1中建立的低保真度模型，得到最终的高保真度修正模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于CFD不确定度量化的高保真度混沌多项式修正方法,其特征在于包括:
S1:在低保真度模型层面通过计算得到一个低保真度模型，建立一个粗糙的混沌多项式展开；
S2:在高保真度模型层面进行计算，获得高保真度样本点；
S3:用S2中获得的样本点修正S1中建立的低保真度模型，得到最终的高保真度修正模型。


2.根据权利要求1所述的一种适用于CFD不确定度量化的高保真度混沌多项式修正方法,其特征在于所述S1过程中包括以下步骤：
S101:使用拉丁超立方抽样方法在输入参数构成的高维空间进行采样，得到若干个样本点组成的序列；
S102:将输入参数传递给CFD求解器，得到每一个样本点的关注输出量，得到对应的响应量组成的序列；
S103:根据输入参数的概率密度函数选择正交函数序列；
S104:通过回归法得到混沌多项式展开中的系数；
S105:计算混沌多项式中各项对输出方差的贡献度大小并排序。


3.根据权利要求2所述的一种适用于CFD不确定度量化的高保真度混沌多项式修正方法,其特征在于所述正交函数序...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江涛，章超，赵炜，肖维，赵娇，吴晓军，张培红，肖中云，杨福军，崔鹏程，刘深深，李彬，胡向鹏，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51