En nackspårningsalgoritm för beräkning och extraktion av Lagrangians sammanhängande strukturer är utvecklad. Denna algoritm utnyttjar den rumsliga sammanhållningen av LCS genom att spåra åsarna som bildar LCS för att undvika onödiga beräkningar bort från åsarna. Vi använder oss också av LCS tidssammanhållning genom att approximera LCS tidsberoende rörelse med passiva spårpartiklar. För att motivera denna approximation ger vi en uppskattning av skillnaden mellan LCS rörelse och spårpartiklar som börjar på LCS. Förutom upphastigheten i beräkningstiden, använder åsspårningsalgoritmen mindre minne och resulterar i mindre utdatafiler än den vanliga LCS-algoritmen. Slutligen tillämpar vi vår råsspårningsalgoritm på två testfall, en analytiskt definierad dubbel gyre samt det mer komplicerade exemplet på den numeriska simuleringen av en simmanet. I våra testfall hittar vi upp till 35 gånger snabbare jämfört med den vanliga LCS-algoritmen. © 2010 American Institute of Physics. En av de största problemen i flytande dynamik är att analysera data. När beräkningsvätskans dynamik (CFD) koder blir mer sofistikerad och producerar större och mer komplexa resultat för allt mer komplicerade flöden, extrahera meningsfulla resultat från de resulterande vätskehastigheter blir allt mer utmanande. Under de senaste åren har Lagrangian sammanhängande strukturer (LCS) vuxit fram som ett utmärkt sätt att visualisera och analysera sådana flödesfält. Dessa strukturer utgör hinder för transport och kan användas för att identifiera exakta virvelgränser, vilket ger en entydig visuell karakterisering av flödesfältet. De kan också användas för att extrahera kvantitativa åtgärder för blandning och transport i flödet. Men den Lagrangiska naturen hos LCS gör deras beräkning extremt dyr, ibland oöverkomligt. Beräkningar i två dimensioner är extremt dyra och i tre dimensioner är problemet ännu värre. I detta dokument presenterar vi en algoritm som drar nytta av LCS tids- och rumsliga koherenser för att avsevärt påskynda beräkningar. Denna algoritm spårar åsarna i den ändliga tiden Lyapunov exponent (FTLE) fältet vid varje gång steg, sedan approximerar platsen för åsarna vid nästa steg genom att utveckla LCS framåt med flödet. En enkel feluppskattning visar att skillnaden mellan det konstruerade LCS och det faktiska LCS är vanligtvis mycket liten. I slutändan, vår algoritm visar sig vara mycket användbar för att extrahera de stora LCS som finns i ett flöde fält och ger en hastighetsökning på upp till 35 gånger.
Lipinski och Mohseni REF presenterar en råsspårningsalgoritm för FTLE-fält som använder både tidsmässig och rumslig koherens av LCS, och ger en felskattning för skillnaden mellan den advected right och faktiska LCS.
A ridge tracking algorithm and error estimate for efficient computation of Lagrangian coherent structures
{'venue': 'Chaos', 'journal': 'Chaos', 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Medicine']}