非定常三維流場(chǎng)渦結(jié)構(gòu)分析方法研究.pdf

1、流體的渦旋運(yùn)動(dòng)是工程和自然界中一種普遍存在的流動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)前學(xué)界對(duì)定常條件下渦的生成機(jī)制及其穩(wěn)定性已有一般共識(shí)，但對(duì)非定常情況下渦運(yùn)動(dòng)的機(jī)理還在繼續(xù)探索之中。
　　 常規(guī)的流場(chǎng)數(shù)據(jù)分析方法主要是可視化技術(shù)，如流線跡線抽取、等值面抽取、體繪制和紋理映射等。由于非定常三維流場(chǎng)數(shù)據(jù)是高維時(shí)序數(shù)據(jù)，這些傳統(tǒng)的可視化方法都會(huì)在降維過程中遇到信息遺漏或顯示過度復(fù)雜等問題，因此有必要研究更加智能、更加簡(jiǎn)化的分析方法。
　　 本文針對(duì)非定

2、常三維流場(chǎng)的渦旋運(yùn)動(dòng)，提出一個(gè)新的分析框架。該方法分為檢測(cè)、度量、跟蹤和挖掘四個(gè)步驟。首先利用基于臨界點(diǎn)理論的渦檢測(cè)算法檢測(cè)流場(chǎng)中渦結(jié)構(gòu)的位置；接著使用渦核匹配的方法對(duì)渦的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤，形成渦狀態(tài)變化圖。進(jìn)行渦的度量，計(jì)算渦的幾何和動(dòng)力學(xué)特征，對(duì)渦狀態(tài)變化圖進(jìn)行標(biāo)號(hào)，渦的狀態(tài)變化圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)時(shí)間步中的一個(gè)渦結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)屬性是渦結(jié)構(gòu)的各種度量特征，這樣渦的狀態(tài)變化圖將復(fù)雜的時(shí)序三維場(chǎng)數(shù)據(jù)映射為了二維有向無(wú)環(huán)圖，可供流體力學(xué)專家進(jìn)行跟