基于粒子轨迹测量直接进行速度场的多尺度重建
流体动力学
2010-04-28 v1
摘要
我们提出了一种利用流场中示踪粒子的观测数据，在指定长度尺度上重建二维速度场的方法，无需插值或平滑处理。该算法改编自海洋学中提出的技术，涉及将测量值最小二乘投影到一组具有已知长度尺度的二维不可压缩基模态上。这些模态由两部分构成：速度势函数的各分量，用于解释测量区域开放边界处的流入和流出；以及流函数的各分量，用于解释流场的其余部分。所有计算均在粒子位置处进行，无需插值到任意网格上。由于模态具有明确定义的长度尺度，因此可以直接获得尺度局域的流动特性。该技术能自动剔除异常粒子，并降低数据的表观可压缩性。此外，该技术可用于生成空间功率谱并评估开放边界的空间效应；它还有望用于直接计算拟涡能和能量在不同尺度间的传递。
引用
@article{arxiv.1004.4687,
title = {Direct multi-scale reconstruction of velocity fields from measurements of particle tracks},
author = {Douglas H. Kelley and Nicholas T. Ouellette},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.4687},
year = {2010}
}