从旁路转捩到流动控制与数据驱动湍流建模：一种输入输出视角
流体动力学
2020-10-28 v1 系统与控制
系统与控制
动力系统
最优化与控制
摘要
瞬态增长和分解子分析常被用于评估流体流动的非渐近性质。特别地，分解子分析可解释为将流动动力学视为开放系统的特例，其中自由流湍流、表面粗糙度及其他不规则性提供了输入强迫源。我们全面总结了可用于在存在此类随机或确定性输入强迫时探查层流或湍流基流周围涨落动力学的工具，并描述了输入输出技术如何增强分解子分析。具体而言，通过对空间局部体力与状态变量选定线性组合之间的输入输出响应进行详细考察，可获得在分解子分析中可能隐藏的物理洞察。这一区分特征在量化壁面有界剪切流中旁路转捩不同机制的重要性以及解释湍流射流如何产生噪声方面起着关键作用。我们强调了带有白或有色输入的随机框架在应对包括复杂流体中的转捩、流动控制以及物理感知的数据驱动湍流建模在内的多种开放挑战中的效用。讨论了具有时间或空间周期基流的应用，并概述了未来研究方向。
引用
@article{arxiv.2003.10104,
title = {From bypass transition to flow control and data-driven turbulence modeling: An input-output viewpoint},
author = {Mihailo R. Jovanović},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10104},
year = {2020}
}
备注
Submitted to Annu. Rev. Fluid Mech.; 36 pages, 12 figures