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基于单向 Navier-Stokes 方程的高效全局预解分析。第二部分:最优响应

流体动力学 2021-11-18 v1

摘要

在本研究中,我们开发了一种通过空间推进来近似预解模态的高效方法。基于第一部分的方法论,我们利用单向 Navier-Stokes 方程(OWNS)基于投影的公式在包含缓慢变化方向的问题中高效且准确地近似线性化 Navier-Stokes 方程对强迫的下游响应的能力。使用基于伴随的优化框架,通过分别沿下游和上游方向推进正向和伴随 OWNS 方程,计算出最优激发流中响应的强迫。这避免了解直接和伴随的全局离散方程的需要,从而绕过了典型全局预解计算的主要计算瓶颈。该方法在马赫数 1.5 的超音速湍流射流和马赫数 4.5 的过渡零压力梯度平板边界层流上进行了演示,并且最优 OWNS 结果与相应的全局计算结果进行了验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.09273,
  title  = {Efficient global resolvent analysis via the one-way Navier-Stokes equations. Part 2. Optimal response},
  author = {Georgios Rigas and Omar Kamal and Aaron Towne and Tim Colonius},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.09273},
  year   = {2021}
}