Efficient global resolvent analysis via the one-way Navier–Stokes equations
Notice bibliographique
Résumé
Resolvent analysis is a powerful tool for modelling and analysing transitional and turbulent flows and, in particular, for approximating coherent flow structures. Despite recent algorithmic advances, computing resolvent modes for flows with more than one inhomogeneous spatial coordinate remains computationally expensive. In this paper we show how efficient and accurate approximations of resolvent modes can be obtained using a well-posed spatial marching method for flows that contain a slowly varying direction, i.e. one in which the mean flow changes gradually. First, we derive a well-posed and convergent one-way equation describing the downstream-travelling waves supported by the linearized Navier–Stokes equations. The method is based on a projection operator that isolates downstream-travelling waves. Integrating these one-way Navier–Stokes (OWNS) equations in the slowly varying direction, which requires significantly less CPU and memory resources than a direct solution of the linearized Navier–Stokes equations, approximates the action of the resolvent operator on a forcing vector. Second, this capability is leveraged to compute approximate resolvent modes using an adjoint-based optimization framework in which the forward and adjoint OWNS equations are marched in the downstream and upstream directions, respectively. This avoids the need to solve direct and adjoint globally discretized equations, therefore bypassing the main computational bottleneck of a typical global resolvent calculation. The method is demonstrated using the examples of a simple acoustics problem, a Mach 1.5 turbulent jet and a Mach 4.5 transitional zero-pressure-gradient flat-plate boundary layer. The optimal OWNS results are validated against corresponding global calculations, and the close agreement demonstrates the near-parabolic nature of these flows.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».