[发明专利]一种利用双参数非线性拟合求解湍流边界层壁面摩擦速度的方法

权利要求书

1.一种利用双参数非线性拟合求解湍流边界层壁面摩擦速度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：设定双参数为虚拟坐标原点y₀和壁面摩擦速度u_τ，针对所述双参数分别给定初始搜索区间和搜索步长；

步骤2：以当前的搜索步长遍历当前的搜索区间，在每一个双参数组合下，利用对湍流边界层进行测量得到的湍流边界层空间点时均速度，求解测量值的无量纲壁面单位和无量纲时均速度并求解壁面积分律White Law在处的无量纲时均速度

步骤3：根据和求解残差函数，寻找最小残差，得到最小残差对应的双参数组合，即为当前搜索的拟合求解结果；

步骤4：判断当前双参数的搜索步长是否均到达或小于各自的误差限，若是，则拟合结束，根据当前搜索的拟合求解结果得到湍流边界层壁面摩擦速度u_τ；若不是，则缩短所述搜索步长和搜索区间，返回步骤2进行新一轮搜索。

2.根据权利要求1所述一种利用双参数非线性拟合求解湍流边界层壁面摩擦速度的方法，其特征在于：所述残差函数为

其中N为测量得到的湍流边界层空间点个数。

3.根据权利要求1或2所述一种利用双参数非线性拟合求解湍流边界层壁面摩擦速度的方法，其特征在于：所述湍流边界层空间点采用缓冲层及对数区的测量空间点。

4.根据权利要求3所述一种利用双参数非线性拟合求解湍流边界层壁面摩擦速度的方法，其特征在于：步骤4中，每轮新搜索中，缩短所述搜索步长为上一轮搜索步长的0.1倍。

5.根据权利要求3所述一种利用双参数非线性拟合求解湍流边界层壁面摩擦速度的方法，其特征在于：步骤4中，每轮新搜索中，采用二分法思路缩短所述搜索区间。

6.根据权利要求5所述一种利用双参数非线性拟合求解湍流边界层壁面摩擦速度的方法，其特征在于：步骤4中，每轮新搜索中，依据以下规则缩短双参数各自的搜索区间：

若上一轮搜索的拟合求解结果落在对应搜索区间的前1/4部分，则保持搜索区间的下限不变，调整搜索区间的上限为：以上一轮搜索的拟合求解结果为起始，向前外扩1/4原搜索区间长度，从而得到新的搜索区间；

若上一轮搜索的拟合求解结果落在对应搜索区间的后1/4部分，则保持搜索区间的上限不变，调整搜索区间的下限为：以上一轮搜索的拟合求解结果为起始，向后外扩1/4原搜索区间长度，从而得到新的搜索区间；

若上一轮搜索的拟合求解结果落在对应搜索区间的中间1/2部分，则以上一轮搜索的拟合求解结果为中心，得到长度为原搜索区间长度一半的新的搜索区间。