不稳定周期受迫Navier-Stokes解——面向致动器性能的非线性第一性原理降阶建模
流体动力学
2018-04-24 v1
摘要
我们推进了非定常不可压流的物理模态展开计算。出发点是在频域公式下围绕固定点对Navier-Stokes方程进行线性化。虽然最具放大的稳定性特征模可由幂法轻易识别，但技术挑战在于计算衰减更强的高阶特征模。该挑战通过一种计算线性化Navier-Stokes解的不稳定周期受迫解的新方法得以解决。该方法利用了两个关键使能因素。首先，通过特征值的复平移变换线性动力学，以放大在给定感兴趣频率处的流动响应。其次，增长率由迭代过程获得。该方法在圆柱绕流、流体弹球（即圆柱簇后尾流）、壁面安装圆柱、球体与三角翼等多种尾流中得到了演示。以周期尾流驱动与受迫物理模态进行流动控制的例子，为物理模态展开的应用铺平了道路。这些结果鼓舞了利用基于Navier-Stokes模态的三维流Galerkin模型。
引用
@article{arxiv.1804.08113,
title = {Unstable Periodically Forced Navier-Stokes Solutions---Towards Nonlinear First-Principle Reduced-Order Modeling of Actuator Performance},
author = {Marek Morzynski and Wojciech Szeliga and Bernd R. Noack},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.08113},
year = {2018}
}
备注
29 pages, 24 figures, 36 references