基于相干函数矩阵的风场本征正交分解

摘要

提出了基于相干函数矩阵的风场本征正交分解(CPOD,Coherency matrix-based POD).首先推导了基于功率谱函数矩阵的本征正交分解.通过引入功率谱矩阵的预分解,将推导过程中的功率谱矩阵特征值分解改进为相干函数矩阵的特征值分解,得到了CPOD的表达式.对CPOD作频域离散化,得到了基于CPOD的谱表示法随机风场模拟公式.以模拟某18点脉动风速场为算例,对比分析了CPOD与SPT振型的特征并验证了所提模拟算法的有效性.结果表明,CPOD的显式分离特性使得它具有比POD更加明确的物理意义,并适用于风场特征分析.