物理学 > 流体动力学
[提交于 2025年1月3日
]
标题: 基于亚奈奎斯特率数据的谱本征正交分解
标题: Spectral proper orthogonal decomposition using sub-Nyquist rate data
摘要: 模态分解方法对于表征复杂系统的低维动力学非常重要,包括湍流。 不同的方法有不同的数据需求,并产生具有不同特性的模态。 谱本征正交分解(SPOD)为统计平稳流动在离散时间频率下生成正交、能量排序的空间模态。 然而,SPOD需要长时间连续、均匀采样的时间解析数据。 这些数据需求限制了SPOD在实验设置中的使用,因为在实验中相机的最大捕获率通常比解析最高湍流频率所需的奈奎斯特采样率要慢。 然而,如果两个PIV系统协同工作,可以获取在时间上任意接近的数据对。 动态模态分解(DMD)利用这些成对的数据来解析高达成对内小时间步长对应的奈奎斯特频率的频率。 然而,这些模态不形成正交基,也没有固定的排序。 本研究尝试从具有小时间步长但成对之间有较大间隙的成对数据中计算SPOD模态。 我们对成对数据使用DMD来估计分段均匀采样的序列,然后可用于估计SPOD模态,旨在解析间隙和成对奈奎斯特极限之间的频率。 该方法在由线性化复Ginzburg-Landau方程得到的数值数据以及马赫数为0.4的等温湍流射流上进行了测试。 对于射流,成对SPOD可以准确去混叠SPOD谱,并在使用超过90%更少数据的情况下,在斯特劳哈尔数St=1.0的频率下估计模态形状。
文献和引用工具
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
推荐器和搜索工具
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.