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通过时移改进了谱本征正交分解的收敛性。 (英语) Zbl 1521.76274号

摘要:谱本征正交分解(SPOD)因其特殊的性质而成为流体动力学领域日益流行的模态分析方法:受白噪声影响的线性系统应具有与预解分析中的响应模式相同的SPOD模式。SPOD加上用于光谱估计的韦尔奇方法,可能需要长时间分辨率的数据集。本文考虑了一个线性化的Ginzburg-Landau模型,以研究该方法的收敛性。计算了白噪声强迫方程的谱本征正交分解模式,并与相应的响应预解模式进行了比较。量化误差表明与Welch块的时间长度(光谱窗口大小)有关,该时间长度由对流时间归一化。随后,设计了一种基于时间数据移位的算法来进一步提高SPOD收敛性,并将其应用于Ginzburg-Landau系统。接下来,在边界层的数值数据库中验证了其有效性。与标准方法相比,所提出的方法在较小的谱窗尺寸下实现了模式收敛的实质性改进。此外,SPOD模式显示出沿流向增长的壁面法向和展向速度分量,这是一个尚未观察到的特征,也可以通过全局预解计算进行预测。SPOD的移位算法为在时间序列适中的数据集上使用该方法提供了可能性,时间序列通常由大型模拟生成。

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76F99型 湍流
76M99型 流体力学基本方法

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