基于测速的压力场计算中的误差传播动力学(2)：关于误差剖面
流体动力学
2021-03-11 v2
摘要
近期一项研究通过直接分析压力泊松方程的性质，研究了基于测速的压力(V-Pressure)场重建问题中的误差传播(Pan et al., 2016)。本工作中，我们扩展了这些结果，量化了数据场中误差剖面（误差在空间中的形状/结构）对重建压力场中所得误差的影响。我们首先计算数据中对压力场误差最大化的误差模式，即最危险的误差（本工作中称为最坏误差）。该最坏误差的计算等价于寻找例如一维Euler-Bernoulli梁问题和二维Kirchhoff-Love板的主模态，从而将实验流体力学中的V-Pressure问题与弹性力学中的屈曲弹性体联系起来。利用这一类比，我们随后分析了数据场中的误差剖面（例如误差的空间频率和最集中误差的位置）如何与流场域的基本特征（即域的大小、形状和维度，以及边界条件配置）耦合，显著地影响从数据到重建压力的误差传播。我们的解析结果在两方面具有实际应用。首先，通过避免类似于最坏情况场景的低频误差剖面和集中于敏感位置的误差，可实现误差传播的最小化。其次，数据中少量的误差，若其误差剖面类似于最坏误差情况，可在重建压力场中引起显著误差；这种合成误差可用于基准测试V-Pressure算法。
引用
@article{arxiv.1612.07346,
title = {Error propagation dynamics of velocimetry-based pressure field calculations (2): on the error profile},
author = {Matthew Faiella and Corwin G. J. Macmillan and Jared P. Whitehead and Zhao Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.07346},
year = {2021}
}
备注
this article is significantly extended from the previous version