江苏大学学报(自然科学版)

作者：孙国勇，董加新，赵志高，王玉川

单位：(1. 西北农林科技大学 水利与建筑工程学院， 陕西 杨凌 712100； 2. 武汉大学 水资源与水电工程国家重点实验室， 湖北 武汉 430072）<br />

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

基金：国家自然科学基金资助项目（51509209）； 陕西省水利科技项目（2018slkj-8）

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.

来源：2021年第2期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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