动力学模态分解方法重构及预测流场误差分析

摘要：

利用动力学模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)方法可以实现非定常流场的分解、重构和预测,但该方法重构和预测流场的误差需要给出定量分析.鉴于此,提出了定量描述动力学模态分解重构和预测流场的误差分析方法,以雷诺数Re=80的圆柱绕流二维流场数值模拟结果为例,研究了非线性流动和周期性流场重构和预测误差的动态变化情况.结果表明:依据能量大小确定的模态反映了流场的主要相干结构;低频、低增长/衰减率和大尺度的相干结构能量占比大,对流场的影响较大;DMD方法可以准确重构非线性和周期性变化流场,重构的误差小于10-10,预测流场的误差较重构流场出现跳跃增大现象;DMD方法预测非线性变化流场的误差在样本时间区间内较小(小于10-3),超出样本区间误差的发展急剧增大,变化情况依赖于数据样本;预测周期性流场的误差稳定在10-4左右.

关键词：圆柱绕流、动力学模态分解、模态能量、流场重构与预测、误差分析

所属期刊栏目：42

分类号：O352(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;陕西省水利科技项目

在线出版日期：2021-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：145-152