基于分块潜扩散的湍流边界层壁面压力时空重建
流体动力学
2025-11-18 v1
摘要
湍流边界层中的壁面压力波动会驱动流体致动噪声、结构振动和水声扰动,尤其在水下和航空系统中尤为突出。准确预测其波数频率谱对于减缓和设计至关重要,但经验/解析模型依赖于简化假设,无法捕捉完整的时空复杂度,而高保真数值仿真在高雷诺数条件下代价高昂。实验测量虽然易于获取,但仅提供点信号,缺乏恢复完整时空场的分辨率。我们提出一种概率生成框架,将分块(域分解)条件神经场与潜在扩散模型耦合,以生成可变压力梯度条件下的时空壁面压力场。该模型基于稀疏表面传感器测量及低成本均压描述进行条件化,支持对新传感器布局的零样本适应,并产生具有校准不确定性的样本集。与参考数据验证结果表明,模型能够准确恢复瞬态场及关键统计量。
引用
@article{arxiv.2511.12455,
title = {Generative Reconstruction of Spatiotemporal Wall-Pressure in Turbulent Boundary Layers via Patchwise Latent Diffusion},
author = {Xiantao Fan and Meet Hemant Parikh and Yi Liu and Xin-Yang Liu and Junyi Guo and Meng Wang and Jian-Xun Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.12455},
year = {2025}
}
备注
57 pages, 38 figures