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Spatio-temporal dynamic mode decomposition in a shear layer flow

机译：剪切层流中的时空动态模式分解

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摘要

Dynamic mode decomposition is a useful method for extracting temporal information of coherent structures in unsteady flows. However, this method cannot simultaneously extract temporal and spatial development information, including wave number and spatial growth rate, which is essential in fully developed flows. Thus, using the idea of spatio-temporal dynamic mode decomposition from Le Clainche & Vega, we established an algorithm for spatio-temporal dynamic mode decomposition through element rearrangement, matrix blocking, and re-decomposition techniques, based on the traditional dynamic mode decomposition. This method can calculate the spatio-temporal modes of an unsteady function whose space dimension exceeds two. Each spatio-temporal mode is characterized by temporal growth rate, angular frequency, spatial growth rate, and wave number, thereby expanding the dimension of acquiring information of unsteady flow fields. The feasibility and effectiveness of this method are verified by a function of time and space. The application of spatio-temporal dynamic mode decomposition in a typical unsteady shear layer flow shows that this method can capture the dominant coherent structure in the flow field and accurately acquire its spatio-temporal evolution information. (C) 2019 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
机译：动态模式分解是一种有用的方法，用于提取不稳定流中的相干结构的时间信息。然而，该方法不能同时提取时间和空间发展信息，包括波数和空间增长率，这在完全开发的流动中是必不可少的。因此，使用来自Le Clainche和Vega的时空动态模式分解的思想，我们通过元素重新排列，矩阵阻塞和重新分解技术建立了一种用于时空动态模式分解的算法，基于传统的动态模式分解。该方法可以计算空间尺寸超过两个的不稳定功能的时空模式。每个时空模式的特征在于时间生长速率，角度频率，空间生长速率和波数，从而扩展了不稳定流场获取信息的维度。该方法的可行性和有效性通过时间和空间的函数来验证。时空动态模式分解在典型的不稳定剪切层流中的应用表明，该方法可以捕获流场中的主要相干结构，并准确地获取其时空演化信息。 （c）2019年Elsevier Masson SAS。版权所有。

著录项

  • 来源
    《Aerospace science and technology》 |2019年第8期|263-271|共9页
  • 作者

    Lu Weiyu; Huang Guoping; Wang Jinchun; Hong Shuli;

  • 作者单位

    Nanjing Univ Aeronaut & Astronaut Coll Energy & Power Engn Nanjing 210016 Jiangsu Peoples R China;

    Nanjing Univ Aeronaut & Astronaut Coll Energy & Power Engn Nanjing 210016 Jiangsu Peoples R China;

    Nanjing Univ Aeronaut & Astronaut Coll Energy & Power Engn Nanjing 210016 Jiangsu Peoples R China;

    Nanjing Univ Aeronaut & Astronaut Coll Energy & Power Engn Nanjing 210016 Jiangsu Peoples R China;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Dynamic mode decomposition; Coherent structures; Unsteady flow field;

    机译：动态模式分解;相干结构;不稳定的流场;

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