基于时空混合矩阵POD降维的非定常流场加速计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于时空混合矩阵POD降维的非定常流场加速计算方法，包括以下步骤：（1）在双时间迭代过程中，周期性地采集非定常流场在不同时间步的物理量数据，并将不同时间步的数据按列堆叠，构成统一的时空混合数据矩阵；（2）对所述时空混合数据矩阵执行本征正交分解，构建低维特征空间；（3）动态更新所述低维特征空间；（4）基于所述低维特征空间重构流场数据，作为下一步双时间迭代的初值；（5）在内迭代过程中，通过计算残差判断初值改善的加速效果，以减少计算量并加速求解。本发明专利技术能够在保证计算精度的前提下，减少计算内迭代步数和非定常流场计算成本，能够有效减少数据维度，优化计算资源的使用，具有较强的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于时空混合矩阵pod降维的非定常流场加速计算方法，适用于飞行器非定常流场的快速计算。

技术介绍

1、在现代工程和科学研究领域，非定常流场模拟与计算面临着计算复杂度高、时间消耗大的严峻挑战。特别是在涉及大规模流场演化以及非定常气动问题时，传统的数值方法往往计算成本极高，难以满足工程实践中对于实时性和高效性的需求。尽管计算流体力学(cfd)技术的不断进步使得计算速度有所提升，但在实际应用中，诸如气动优化、流动控制和环境模拟等问题，依然需要巨大的计算资源和长时间的计算周期。因此，如何满足工程实践中对于高效流场模拟的要求，加速非定常流场计算已成为当今研究的一个重要方向。

2、在这一背景下，本征正交分解(proper orthogonal decomposition,pod)作为一种数据驱动的降阶方法，为流场的快速计算提供了新的可能。其通过提取流场数据的主要特征模式，将高维流场数据降维到低维空间，从而能够有效减少计算量，同时保留主要流动特征。pod方法能够显著提高计算效率，因而成为了流场快速预测和优化的热门研究方向。

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于时空混合矩阵POD降维的非定常流场加速计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的本征正交分解采用能量最大化原则对快照数据进行降维处理，过程包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)低维特征空间采用动态更新机制，即在预设的物理时间步间隔或迭代周期内，重复执行快照采集与本征正交分解操作，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述残差阈值设定为根据原始CFD内迭代的残差收敛趋势确定的定值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于时空混合矩阵pod降维的非定常流场加速计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的本征正交分解采用能量最大化原则对快照数据进行降维处理，过程包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)低维特征空间采用动态更新机制，即在预设的物理时间步间隔或迭代...

【专利技术属性】
技术研发人员：江中正，关成启，陈伟芳，卢志毅，平熠，陈烨斯，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：