基于实测数据驱动下优化参数的移动下击暴流数值模拟

为实现下击暴流风场高精度数值模拟,基于冲击射流模型开展稳态下击暴流数值模拟,引入网格滑移技术实现下沉气流移动效应的模拟,研究下击暴流移动过程中的风场演变规律;提出以实测数据为目标的下击暴流模拟参数优化方法,将目标风速时程抽象为若干特征点,通过模拟特征点与目标值的误差建立目标函数;将代理模型引入下击暴流模拟参数优化的过程以提高计算效率,并通过数值模型计算设计样本点响应来训练代理模型;通过5组测试算例验证Kriging模型的代理精度和参数优化方法的可行性,采用所提出的优化方法以安德鲁斯空军基地(AAFB)所监测的下击暴流风场为目标进行模拟参数优化,并基于此参数进行数值模拟.研究结果表明:下沉气流喷口速度Uj、喷口移动速度UT和环境风速Ub的相对值是影响下击暴流平均风速时程时变特征的关键因素;在参数优化过程中引入代理模型替代数值模型参与优化迭代,极大地提高了参数优化的效率;基于最优参数进行数值模拟,显著提高了下击暴流数值模拟的精度.