基于复杂网络的湍流槽道流空间表征
流体动力学
2018-08-31 v1
摘要
针对在 数值求解的湍流槽道流，提出一种基于网络的分析，作为流场空间表征的创新视角。构建了对应于流向与壁法向速度分量的两个空间网络，其中节点表示物理域的体积片段。对每个网络，若节点对之间对应速度分量的相关系数足够高则连边激活，从而揭示最强的运动学关联。研究了若干网络度量以探索节点与其邻域的相互关系。具体而言，长程连边定位于近壁区域之间，并与相干结构（即高速与低速条带）的时间持续性相关。此外，如节点间间接连接分析所示，长程连边作为运动学信息流的中介起关键作用。所提方法为研究湍流动力学的空间结构提供了框架，展示了复杂网络的充分潜力。尽管网络分析基于两点相关，但通过利用各方向激活连边形成的纹理，它能够推进信息层次。基于观测发现，当前方法可为湍流动力学的增强空间解释铺平道路。
引用
@article{arxiv.1808.10172,
title = {Spatial characterization of turbulent channel flow via complex networks},
author = {Giovanni Iacobello and Stefania Scarsoglio and J. G. M. Kuerten and Luca Ridolfi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.10172},
year = {2018}
}