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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种预测叶轮机转静干涉非定常流动的数据驱动降阶模型方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117688858B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311294982.5，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种预测叶轮机转静干涉非定常流动的数据驱动降阶模型方法是由柳阳威;魏新谛;唐雨萌设计研发完成，并于2023-10-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种预测叶轮机转静干涉非定常流动的数据驱动降阶模型方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种预测叶轮机转静干涉非定常流动的数据驱动降阶模型方法，其实现的主要过程包括：步骤一，计算典型工况点的非定常流场；步骤二，提取典型工况的初始模态以及对应的特征值和初始时间系数；步骤三，对初始模态进行归一化处理，得到无量纲的初始模态；步骤四，采用定常方法计算压气机的特性曲线，得到特性曲线以及对应定常流场；步骤五，求解预测的动力学模态；步骤六，预测不同工况点的非定常流场信息。本发明通过计算一个典型工况的非定常转静干涉流场，采用数据驱动降阶模型预测目标工况的非定常脉动信息，实现在定常计算中考虑非定常时均效应，无需迭代求解非定常控制方程，有效解决了非定常计算计算耗费大、计算周期长的问题。

本发明授权一种预测叶轮机转静干涉非定常流动的数据驱动降阶模型方法在权利要求书中公布了：1.一种预测叶轮机转静干涉非定常流动的数据驱动降阶模型方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一，计算典型工况点的非定常流场； 步骤二，提取典型工况的初始模态以及对应的特征值和初始时间系数； 步骤三，对初始模态进行归一化处理，得到无量纲的初始模态； 步骤四，采用定常方法计算压气机的特性曲线，得到特性曲线以及对应定常流场； 步骤五，求解预测的动力学模态； 步骤六，预测不同工况点的非定常流场信息； ①所述计算典型工况点的非定常流场包括： 选择具有转静干涉效应的单级压气机叶排为计算算例，采用非定常雷诺平均Navier-Stokes方法计算典型工况点的非定常流场，记为c1工况，选取流量略低于最高效率点流量的工况作为典型工况点，所述非定常雷诺平均Navier-Stokes方法中用于可求解非定常瞬时流场的计算方法包括时间推进的滑移网格法、非线性谐波法和谐波平衡法； ②所述提取典型工况的初始模态以及对应的特征值和初始时间系数包括： 整理所述非定常雷诺平均Navier-Stokes方法计算得到的所述c1工况的非定常流场，包含所有时刻的非定常瞬时流场，得到所述c1工况下的流场变量的时空矩阵所述流场变量的时空矩阵属于m×n维的实数域将所述流场变量的时空矩阵进行动力学模态分解,所述动力学模态分解的过程包括： 根据所述流场变量的时空矩阵构造子时空矩阵X和子时空矩阵Y，如下式所示： 对所述子时空矩阵X进行奇异值分解， X＝UΣVT 其中，∑为奇异值矩阵，是n阶对角矩阵；U为左奇异向量矩阵，是m×m阶酉矩阵；VT为右奇异向量矩阵，是n×n阶酉矩阵；根据对所述子时空矩阵X进行奇异值分解的结果，进一步计算矩阵 对所述矩阵进行分解，求得矩阵对应的特征向量和矩阵对应的特征值λi；根据所述矩阵对应的特征向量所述矩阵对应的特征值λi，计算动力学模态矩阵υi，如下式所示： 记所述c1工况下的动力学模态矩阵υi为所述c1工况下的动力学模态矩阵其中，定义所述c1工况下的动力学模态矩阵的第一个特征向量为稳定模态采用所述稳定模态重构的流场作为所述c1工况下的时均流场； 根据所述c1工况下的动力学模态矩阵所述c1工况下的左奇异向量矩阵求解初始时间系数向量如下式所示： ③所述对初始模态进行归一化处理，得到无量纲的初始模态包括： 使用步骤二中所述稳定模态对步骤二中所述c1工况下的动力学模态矩阵中的列向量进行无量纲化，得到无量纲化的初始模态矩阵如下式所示： ④所述采用定常方法计算压气机的特性曲线，得到特性曲线以及对应定常流场包括： 采用定常雷诺平均Navier-Stokes方法对所述计算算例的特性曲线进行计算，所述定常雷诺平均Navier-Stokes方法包括掺混面法或通道平均方程方法；通过所述定常雷诺平均Navier-Stokes方法得到目标工况cn下的定常流场 ⑤所述求解预测的动力学模态包括： 采用步骤四得到的所述目标工况cn下的定常流场和步骤二得到的所述初始时间系数向量计算所述目标工况cn下的预测稳定模态如下式所示： 采用步骤三中求解的所述无量纲化的初始模态矩阵作为所述目标工况cn下的无量纲化的模态矩阵即令 采用下式求出所述目标工况cn下的预测模态矩阵 ⑥所述预测不同工况点的非定常流场信息包括： 采用步骤五中所述目标工况cn下的预测模态矩阵重构所述目标工况cn下的非定常流场如下式所示： 根据重构的所述目标工况cn下的非定常流场计算所述目标工况cn下的确定性相关项如下式所示： 其中，下标ij为张量下标，上标e表示系综平均运算，上标t表示时间平均运算；将所述目标工况c下的确定性相关项耦合到定常计算中，即可实现在定常计算中考虑非定常时均效应。

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