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Hybrid POD-FFT analysis of nonlinear evolving coherent structures of DNS wavepacket in laminar-turbulent transition

机译:DNs非线性演化相干结构的混合pOD-FFT分析   层流 - 湍流过渡中的波包

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摘要

This paper concerns the study of direct numerical simulation (DNS) data of awavepacket in laminar turbulent transition in a Blasius boundary layer. Thedecomposition of this wavepacket into a set of "modes" (a basis that spans anapproximate solution space) can be achieved in a wide variety of ways. Twowell-known tools are the fast Fourier transform (FFT) and the proper orthogonaldecomposition (POD). To synergize the strengths of both methods, a hybridPOD-FFT is pioneered, using the FFT as a tool for interpreting the POD modes.The POD-FFT automatically identifies well-known fundamental, subharmonic andKlebanoff modes in the flow, even though it is blind to the underlying physics.Moreover, the POD-FFT further separates the subharmonic content of thewavepacket into three fairly distinct parts: a positively detuned moderesembling a Lambda-vortex, a Craik-type tuned mode and a Herbert-typepositive-negative detuned mode pair, in decreasing order of energy. Thisdistinction is less widely recognized, but it provides a possible explanationfor the slightly positively detuned subharmonic mode often observed in previousexperiments and simulations.
机译:本文涉及在Blasius边界层中层流湍流转换中的波包的直接数值模拟(DNS)数据的研究。可以通过多种方式将波包分解为一组“模式”(跨越一个近似解空间的基础)。两种众所周知的工具是快速傅里叶变换(FFT)和适当的正交分解(POD)。为了兼顾这两种方法的优势,HybridPOD-FFT是首创的,使用FFT作为解释POD模式的工具.POD-FFT可以自动识别流中众所周知的基本,次谐波和Klebanoff模式,即使它是盲目的此外,POD-FFT还将波包的次谐波内容分为三个相当不同的部分:类似于Lambda涡旋的正失谐模式,Craik型调谐模式和Herbert型正负失谐模式对,按能量递减的顺序排列。这种区别尚未得到广泛认可,但是它为以前的实验和模拟中经常观察到的轻微正失谐的次谐波模式提供了可能的解释。

著录项

  • 作者

    Kang, Kean Lee; Yeo, K. S.;

  • 作者单位
  • 年度 2017
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种
  • 中图分类

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