流体横掠管束的动模态分析研究

为验证动力学模态分解(DMD)方法分析管束流场特征的有效性,本文对流体横掠顺排管束和叉排管束进行数值模拟。用DMD方法对仿真得到的涡量数据进行处理,提取流场涡量的模态数据,结合模态云图对流场特征进行分析,并利用模态数据对流场进行还原。结果表明在样本数据量足够的情况下,DMD方法能够有效地对流场的主要结构进行提取,且利用该方法还原的流场和数值模拟结果吻合较好。通过对比主要阶模态的叠加结果,观察到顺排和叉排管束对涡发展的影响不同。

二维圆柱绕流的动模态分析研究

运用Fluent对单/双圆柱绕流非定常流场进行数值模拟计算,分析了涡脱落的发展演变过程。采用DMD方法对圆柱绕流流场进行稳定性判断,利用分解得到的DMD模态数据对流场进行还原,并对还原流场的误差进行分析。分析结果表明:DMD方法得到的模态包含模态的频率信息;DMD方法能通过提取出来的主要结构完成对流场的还原及预测工作。对于复杂流动结构的DMD分解,所提取的数据量极大程度的影响了模态分解的结果,是能否精确还原实验流场的关键因素。