壁面安装方柱绕流中大尺度结构的因果分析
流体动力学
2023-07-26 v1
摘要
本工作的目的是分析壁面安装方柱绕流中大尺度相干结构的形成机制，因为这些结构对城市内的污染物传输有影响。为此，我们评估了通过对所研究流场的高保真模拟数据施加本征正交分解所获得的降阶模型各模态之间的因果关系。因果关系使用条件转移熵来识别，这是一种信息论量，用于估计一个变量过去中包含的关于另一个变量的信息量。这使得我们能够理解流场中不同现象的起源与演化，旨在识别负责主要涡结构形成的模态。我们的方法揭示了涡破碎模态是最具因果性的模态，尤其在高阶模态之上；而对于涡生成模态，未发现显著的因果关系。我们通过确定 Moehlis 等人（New J. Phys, vol. 6, 2004, p. 56）提出的近壁湍流九方程模型中存在的因果关系来验证该技术，其与文献中湍流槽道流的结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.2209.15356,
title = {Causality analysis of large-scale structures in the flow around a wall-mounted square cylinder},
author = {Álvaro Martínez-Sánchez and Esteban López and Soledad Le Clainche and Adrián Lozano-Durán and Ankit Srivastava and Ricardo Vinuesa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.15356},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 10 figures