[发明专利]一种应用于动态翼型转捩判断的可变滑移窗口方法

说明书

本发明公开了一种应用于动态翼型转捩判断的可变滑移窗口技术，所述技术中脉动压力均方根值(RMS)使用式1进行计算本技术中构造一种可变的矩形窗形式，如式2所示，W＝h(2)本技术中在窗函数增大的同时，窗口宽度变窄；在窗函数减小的同时，窗口宽度变宽，本技术中窗函数与窗口宽度的变化规律由式3进行控制：m·h＝m₀(3)窗函数h由式4进行描述翼型俯仰震荡规律为：α＝α₀+A sin(2πft)(5)。本发明有效地解决了特征位置处迎角不确定度较大的问题。

技术领域

本发明涉及数据处理方法技术领域，具体为一种应用于动态翼型转捩判断的可变滑移窗口方法。

背景技术

动态翼型的非定常气动特征在风力机叶片，直升机旋翼叶片，喷气发动机压缩机中起重要作用，所以动态翼型的非定常气动特征需要深入研究。但是，目前的翼型设计理论依然依赖于静态计算和设计准则，急需将翼型的非定常气动特性考虑在内。在翼型的动态运动过程中，人们往往希望精准捕捉翼型的非定常转捩和再次层流化特征。我们使用脉动压力方法对动态翼型的非定常特征进行了研究，并发展了“相位平均方法”和“滑移窗口技术”。“相位平均方法”不需要很高的采样率即可获得翼型的非定常特征，但需要很长的采样时间。“滑移窗口技术”解决了相位平均方法采样时间过长的不足，该技术理论上只需采集一个震荡周期的脉动压力数据，即可捕捉到翼型的非定常特征。

现有技术有如下不足：

1、“滑移窗口技术”但仍有不足，在一个完整的运动周期内，由于流动分离、再附的特征极强，导致转捩、再附特征不够明显；

2、特征位置处迎角不确定度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于动态翼型转捩判断的可变滑移窗口技术，以解决上述背景技术中提出的“滑移窗口技术”但仍有不足，在一个完整的运动周期内，由于流动分离、再附的特征极强，导致转捩、再附特征不够明显和特征位置处迎角不确定度较大的问题。

一种应用于动态翼型转捩判断的可变滑移窗口方法，所述技术中脉动压力均方根值RMS使用式1进行计算

本技术中构造一种可变的矩形窗形式，如式2所示，

W＝h (2)

本技术中在窗函数增大的同时，窗口宽度变窄；在窗函数减小的同时，窗口宽度变宽，本技术中窗函数与窗口宽度的变化规律由式3进行控制：

m·h＝m₀ (3)

窗函数h由式4进行描述

翼型俯仰震荡规律为：

α＝α₀+A sin(2πft) (5)

由采样率f_s引起的一个采样间隔内的角度误差Δα_s为：

窗口内的角度误差即为：

Δα＝2mΔα_s＝4mπAf/f_s cos(2πft) (7)

对于窗函数h，有以下性质：当RMS/RMS₀值小于阈值μ₀时，h随RMS/RMS₀增大而缓慢增大，接近阈值μ₀时，h迅速增大；当RMS/RMS₀值达到阈值时，h取最大值；RMS/RMS₀值大于阈值时，h迅速减小，由于半窗口宽度不能无限大，式3和式4决定了h有最小值，