针对大型调水工程传统流体动力学分析方法存在计算周期长、算力成本高以及难以实时捕捉动态特征的局限性,本文以低扬程泵站轴流式水力机组为研究对象,提出了一种基于Simulink仿真环境,由降阶模型驱动的数字孪生流动状态预测方法。该方法通过构建物理场降阶模型与虚实动态交互机制,实现机组在复杂工况下对流动状态进行毫秒级预测,并搭建物理模型试验台进行了系统验证。结果表明:经引入RRMSE及LOOCV方法评估,采用奇异值分解所建立的静压、速度及总压模型预测结果平均相对误差控制在5%以内,湍流强度平均相对误差为8.5%,证明了模型在预测未知工况时的泛化能力。同时,该方法在保证仿真精度的前提下,单工况点平均仿真耗时仅约0.1 s,计算效率显著提升,为智慧水利系统的高效建模与实时决策提供了技术性支撑。
Si et al. (Sun,) studied this question.