基于数据驱动方法的简化城市流动中拱形涡评估
流体动力学
2023-08-15 v2
摘要
理解城市区域中的流动结构因其对城市发展、空气质量及污染物扩散的影响而被广泛认为是一项具有挑战性的课题。本研究采用最先进的数据驱动模态分析方法研究简化城市流动中的主导流动过程。将用于湍流分析的高效方法——高阶动态模态分解（HODMD）与传统技术如本征正交分解（POD）结合，用于分析简化城市环境的高保真模拟数据。此外，将时空Koopman分解（STKD）应用于HODMD得到的时序模态以进行空间分析。冠层内的流动相互作用影响流动结构，尤其是拱形涡。后者是一种通常出现在壁面障碍物下游的涡结构，由流动分离产生。因此，本研究的主要目标是刻画在不同几何形状城市区域中促进这些现象的机制。值得注意的是，在HODMD算法识别的所有涡结构中，根据其与拱形涡的关系将低频和高频模态分别归类为涡生成模态和涡破碎模态。这一分类意味着驱动建筑物间主要涡结构形成与破坏的过程之一是低频与高频结构之间的相互作用。POD揭示的涡破碎模态的高能量表明，这一破坏过程是驱动流动动力学的机制。
引用
@article{arxiv.2202.01667,
title = {Data-driven assessment of arch vortices in simplified urban flows},
author = {Álvaro Martínez-Sánchez and Eneko Lazpita and Adrián Corrochano and Soledad Le Clainche and Sergio Hoyas and Ricardo Vinuesa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01667},
year = {2023}
}