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J-GLOBAL ID：202002255110964178   整理番号：20A0122137

高次Navier-Stokesソルバを用いた複雑な流れの安定性解析のためのロバストなアプローチ【JST・京大機械翻訳】

A robust approach for stability analysis of complex flows using high-order Navier-Stokes solvers

著者 (3件)： Ranjan Rajesh (Department of Mechanical & Aerospace Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, 43210, United States of America) ,  Unnikrishnan S. (Department of Mechanical & Aerospace Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, 43210, United States of America) ,  Gaitonde Datta (Department of Mechanical & Aerospace Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, 43210, United States of America)
資料名： Journal of Computational Physics  (Journal of Computational Physics)
巻： 403  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： B0860A  ISSN： 0021-9991  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 流れのグローバル安定性モードは,それらの動力学への重要な洞察を提供する。これらのモードを得るための直接的方法は,一般的な三次元流れで遭遇するヤコビアンの大きさと複雑さによって制限される。Arnoldiアルゴリズムに基づくそれらのようなJacobiフリー反復アプローチは,固有モードの望ましい部分集合を得るために,Jacobiベクトル積を用いて形成されたより小さい部分空間を考慮することによって,必要な計算負荷を大いに軽減した。しかし,一般的に使用される行列のスペクトル変換だけでなく,正規化のような演算は,一般的な三次元流れ場へのそれらのルーチンの応用を阻害する計算的パラメータ依存コストを導入する。本研究では,主要なグローバルモードを抽出するためのロバストで一般化可能な高次手法を提案し実行することにより,これらの限界のいくつかを検討した。この方法は曲線座標を用いて直接的に使用することができ,圧縮性フレームワークにおいて実行されることを示した。所望のJacobiベクトル積を表す線形化摂動展開スナップショットを,適切な初期条件と共に,容易に誘導された物体力を加えることにより,基本状態を生成するために使用される同じ非線形Navier-Stokesコードから直接得た。これにより,既存の先進的高次時空離散化法を含む非線形符号の枠組みを活用し,一方,分離線形化ソルバの必要性を明らかにした。動的モード分解(DMD)を受けたとき,高次の正確なJacobianベクトル積で形成された部分空間は,反復手順を必要とせずに望ましい物理的に意味のある主安定性モードをもたらす。この方法の妥当性と汎用性を,一般曲線メッシュを必要とする圧縮性効果や複雑な領域のような現実的な流れで期待される必須要素を含む多数の例で実証した。興味のある一次及び二次モードを抽出するArnoldiベースのマトリックス形成法を用いて,好ましい定量的比較を示した。他のJacobianフリー法と比較して,この方法の精度,線形性,収束性および全体的効率に関する考察も示した。提案した方法は,安定性解析のための魅力的な代替案を提供することが示された。特に,延伸された曲線メッシュが保証される流れや非常に低い周波数モードが望まれる。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 固有モード ,  非線形符号 ,  *安定性解析 ,  初期条件 ,  部分集合 ,  正規化 ,  線形性 ,  圧縮性 ,  摂動 ,  逐次近似 ,  三次元流 ,  アルゴリズム ,  *ロバスト性 ,  汎用性
準シソーラス用語： *ソルバ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 線形安定性 ,  ヤコビアン・フリー ,  マトリックスフリー ,  固有値解析 ,  DMD

分類 (2件)： 数値計算  (JE02000J) ,  流体動力学一般  (BC02010G)

タイトルに関連する用語 (4件)： Navier-Stokesソルバ ,  流れの安定性 ,  解析 ,  ロバスト