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01.08.2014 | Research Article | Ausgabe 8/2014

Experiments in Fluids 8/2014

POD-based reduced-order hybrid simulation using the data-driven transfer function with time-resolved PTV feedback

Zeitschrift:
Experiments in Fluids > Ausgabe 8/2014
Autor:
Takao Suzuki

Abstract

A data-driven system-identification technique is explored for proper orthogonal decomposition (POD)-based reduced-order unsteady simulation integrated with time-resolved particle-image-velocimetry/particle-tracking-velocimetry (PIV/PTV) feedback. Principal interaction pattern analysis is extended to calculate a nonlinear transfer function for the POD-mode evolution. Compared with the transfer function derived from the Galerkin projection of the Navier–Stokes equation, instability is suppressed in this approach by introducing a specific norm to be minimized. A feedback loop is implemented such that multiple POD modes obtained by the snapshot method can be stably tracked and assimilated into the PIV/PTV measurement over time. The proposed algorithm is demonstrated by solving a planar-jet problem at \(Re \approx 2{,}000\). Suitable feedback gain is analyzed, and the capability for data assimilation is discussed.

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