基于小波分析的大涡模拟滤波网格生成新方法及自适应控制的研究与应用

紊流流动是自然界中最普遍而且最复杂的现象之一。大涡模拟方法是现阶段计算机水平下，对复杂流动进行较精确预测的最有效途径之一。其中，网格划分直接决定大涡模拟的精度。针对目前大涡模拟网格滤波尺度与空间分布尚无基于物理意义上的设置规则，本申请提出一种基于小波分析的局部空间紊流能谱确定局部滤波网格尺度新方法。所生成的网格尺度可自动适宜于流场中局部紊流结构，具有明确的物理意义，并可根据计算精度的要求，控制网格尺度，即控制希望被滤波成分的尺度，从而保证了复杂流动中的精细信息传递。根据整个流场中涡结构的不均匀情况，建立自适应地调节局部网格的算法，并解决新网格与原流场数据的交换、插值等关键技术。通过对流体机械内部的关键点位置进行数值计算与实验测试的对比研究，进而得到适用于流体机械内流的大涡模拟滤波网格适宜尺度的控制准则，以提高解决如失速团产生、发展、聚并等复杂流动的能力。