用于反应流建模的高阶动态模态分解
流体动力学
2022-03-23 v1
摘要
本文首次提出将多维高阶动态模态分解（HODMD）应用于燃烧数据库的分析。特别地，鉴于数据的多变量特性，HODMD 已被改造并与其他预处理技术（通常用于机器学习）相结合。通过一个截断步骤，将驱动流动的主要动力学与相关性较低的非线性动力学分离开来。该方法被用于分析由详细动力学机制完成的轴对称、时变、非预混、同流甲烷火焰的计算流体力学（CFD）仿真数据库。结果表明，HODMD 能够以较少数量的相关模态重构主射流动力学，从而再现系统动力学。发现这些模态能够代表主要流动物理学，并具有两大优势：(i) 它们能够实现相对于高维输入数据的强简化，同时 (ii) 相对于原始数据集观察到较小的重构误差。此外，该方法还通过考虑使用基于主成分分析（PCA）的特征选择和 Varimax 旋转得到的降维矩阵进行了验证。该验证还表明，数据集中不必包含所有变量，仅需其中一部分即可获得系统的主要动力学。这对特征选择以及这些方法在处理海量数据时的成本具有影响。
引用
@article{arxiv.2203.11574,
title = {Higher order dynamic mode decomposition to model reacting flows},
author = {Adrián Corrochano and Giuseppe D'Alessio and Alessandro Parente and Soledad Le Clainche},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.11574},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 7 figures