湍流管道流中主导性大尺度相干结构的检测
流体动力学
2023-09-28 v1
摘要
在 的湍流管道流中，通过具有长寿命、存在于大尺度并以特定群速度传播的特性，识别出了大尺度相干结构。采用特征动态模态分解（CDMD）来检测满足这些准则的事件。为此，将直接数值模拟得到的状态向量时间序列在时空中旋转，使得超曲面上的持续动力学模态沿其时空间法向传播，该法向作为新的类时间坐标。在物理空间中重构候选模态，得到流的低秩模型。该子空间内的模态高度对齐，但与剩余模态以较大角度分离。我们能用由约10个模态组成的子空间捕捉流的本质特征，如谱能量分布与雷诺应力。剩余模态被收集于另外两个子空间，它们以轴向长度尺度与各向同性程度相区分。
引用
@article{arxiv.2309.15189,
title = {Detection of dominant large-scale coherent structures in turbulent pipe flow},
author = {Amir Shahirpour and Christoph Egbers and Jörn Sesterhenn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.15189},
year = {2023}
}