Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2507.18837

帮助 | 高级搜索

物理学 > 流体动力学

arXiv:2507.18837 (physics)
[提交于 2025年7月24日 ]

标题: 基于预解式的湍流尾流估计

标题: Resolvent-based estimation of a turbulent wake

Authors:Junoh Jung, Aaron Towne
摘要: 我们提出了一种基于求解器的框架,用于估计跨流周期性NACA0012翼型在马赫数0.3、雷诺数23,000和攻角6度时尾流中的湍流速度脉动。 在Jung等人方法的基础上(J. Fluid Mech. 2025, vol. 0, A1),我们将该方法扩展到更复杂的湍流尾流区域,这涉及三个主要挑战:(1)线性化纳维-斯托克斯算子中的全局不稳定模态,(2)多尺度湍流结构,以及(3)高维数据集。 为解决这些挑战,我们采用了一种数据驱动的方法,从通过大涡模拟获得的交叉谱密度中构建因果求解器估计核。 这些核使用维纳-霍普夫方法推导得出,该方法最优地施加因果性,从而提高实时估计的准确性。 该框架捕捉了相干结构的频谱特征,并包含了作用于线性系统的非线性强迫项的彩色统计特性。 为了处理高维估计问题的计算需求,我们利用了在同一框架内开发的并行算法。 我们进一步通过分析单传感器估计误差与目标流动量的相关性来研究传感器布置。 结果表明,使用翼型表面有限的剪切应力测量值,可以准确地对跨流平均、跨流傅里叶变换和中间截面流动的流向速度进行因果估计。 本研究强调了基于求解器的框架在可压缩、湍流环境中高效估计的潜力。
摘要: We present a resolvent-based framework for estimating turbulent velocity fluctuations in the wake of a spanwise-periodic NACA0012 airfoil at Mach 0.3, Reynolds number 23,000, and an angle of attack of 6 degrees. Building on the methodology of Jung et al. (J. Fluid Mech. 2025, vol. 0, A1), we extend the approach to the more complex regime of a turbulent wake, which involves three primary challenges: (1) globally unstable modes in the linearized Navier-Stokes operator, (2) multi-scale turbulent structures, and (3) high-dimensional datasets. To address these challenges, we employ a data-driven approach that constructs causal resolvent-based estimation kernels from cross-spectral densities obtained via large-eddy simulations. These kernels are derived using the Wiener-Hopf method, which optimally enforces causality, thereby enhancing real-time estimation accuracy. The framework captures the spectral signatures of coherent structures and incorporates the colored statistics of nonlinear forcing terms acting on the linear system. To handle the computational demands of the high-dimensional estimation problem, we utilize parallel algorithms developed within the same framework. We further investigate sensor placement by analyzing single-sensor estimation error and coherence with target flow quantities. Results demonstrate accurate causal estimation of streamwise velocity for the spanwise-averaged, spanwise-Fourier-transformed, and mid-span flow using limited shear-stress measurements on the surface of the airfoil. This study underscores the potential of the resolvent-based framework for efficient estimation in compressible, turbulent environments.
评论: 27页,17图,2表
主题: 流体动力学 (physics.flu-dyn)
引用方式: arXiv:2507.18837 [physics.flu-dyn]
  (或者 arXiv:2507.18837v1 [physics.flu-dyn] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.18837
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Junoh Jung [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 7 月 24 日 22:24:14 UTC (4,058 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
physics.flu-dyn

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号