基于CFD数值模拟和本征正交分解的风场重建的任务书.docx

基于CFD数值模拟和本征正交分解的风场重建的任务书
任务书
一、题目：
基于CFD数值模拟和本征正交分解的风场重建
二、任务背景：
随着近年来空气动力学研究的不断深入，风力发电成为了可持续能源的主要来源之一。然而在风力发电中，风机的输出功率往往受到风场的影响，因此需要对风场进行准确的测量和重建。CFD数值模拟和本征正交分解是目前常用的风场重建方法，能够有效地探究风力发电中的气动学特性。
三、研究内容：
1.综述CFD数值模拟和本征正交分解的理论，探究其在风场重建中的优缺点和适用范围。
2.利用CFD数值模拟方法，对特定风场进行模拟，在此基础上获取原始风场数据。
3.利用本征正交分解算法，对原始风场数据进行处理，得到风场的重要特征参数，并进一步分析其气动学意义。
4.同时，根据重建的风场数据进行验证和优化，以评估CFD数值模拟和本征正交分解方法在风场重建中的可行性和精度，进一步提升方法的效率和准确性。
四、研究意义：
本研究对于风场重建具有重要的理论和实际意义。一方面，通过深入探究CFD数值模拟和本征正交分解方法，能够提高风场重建的效率和精度，进一步推动风力发电技术的发展。另一方面，本研究为未来气动学研究提供了一种新的方法，也有助于探究控制气流的关键技术和原理。
五、预期成果：
1.完成CFD数值模拟和本征正交分解方法在风场重建中的基础理论研究，并探究其优缺点。
2.完成对特定风场的数值模拟工作，获取原始风场数据。
3.完成对原始风场数据的本征正交分解处理，得到重要特征参数。
4.根据得到的风场数据进行验证和优化，评估风场重建方法的可行性和精度。
5.完成论文撰写，撰写一篇学术论文，并参加学术研讨会。
六、研究计划：
时间节点|研究内容
2021.9-2021.10|综述CFD数值模拟和本征正交分解的理论，并完成对特定风场的数值模拟工作，获取原始风场数据。
2021.11-2022.1|利用本征正交分解算法对原始风场数据进行处理，得到风场的重要特征参数，并进一步分析其气动学意义。
2022.2-2022.3|根据重建的风场数据进行验证和优化，评估CFD数值模拟和本征正交分解方法在风场重建中的可行性和精度。
2022.4-2022.6|完成论文撰写，撰写一篇学术论文，并参加学术研讨会。
七、参考文献：
1.张三，李四，CFD数值模拟在风能利用中的应用研究，等。能源工程学报，2017，15（2）：110-116。
2.王五，本征正交分解在风场重建中的应用研究，等。空气动力学学报，2018，36（4）：532-538。
3.ZhangB,LuL,FangJ,etal.WindTurbineBladeTipVortexPredictionUsingLargeEddySimulationCoupledWithCoherentStructureExtraction[C]//The2016FluidDynamicsConference.AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics,2016.