经典研究的相干结构仅描绘了壁面湍流的部分图景
流体动力学
2025-10-20 v3
摘要
140年来，湍流中能量传输和耗散机制尚未被完全理解。之前的研究集中于分析所谓的相干结构——即具有空间相干性、寿命显著且对动量和能量传递贡献重大的有序流动模式。然而，这些结构与流动发展之间的联系仍不确定。本文提出了一种数据驱动的方法，用于客观识别高重要性区域。训练了一个深度学习模型来预测流动的未来状态，并使用梯度-SHAP可解释性算法计算每个网格点的重要性。最后，利用SHAP数据计算高重要性区域，并与经典相干结构进行比较。SHAP分析提供了一种客观的方法来识别更高重要性的区域，这些区域与经典结构表现出不同程度的吻合，但并不完全与任何特定结构相关。
引用
@article{arxiv.2410.23189,
title = {Classically studied coherent structures only paint a partial picture of wall-bounded turbulence},
author = {Andrés Cremades and Sergio Hoyas and Ricardo Vinuesa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23189},
year = {2025}
}