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彭燕;廖伟;罗丽诗;王连平

格子Boltzmann和伪谱方法对衰减湍流的比较：低阶统计。 （英语） Zbl 1242.76277号

计算。流体 39，第4期，568-591（2010）.
摘要：我们对三维周期立方体中衰减均匀各向同性湍流的格子Boltzmann方程（LBE）和伪谱（PS）直接数值模拟（DNS）方法进行了详细的比较。我们使用网格尺寸\（N^｛3｝=128^｛3｝）和泰勒微尺度雷诺数\（24.35\leqslant Re_\lambda\leqslant 72.37\），并对\（t\约30\tau _｛0｝\）进行了所有模拟，其中\（\tau _｛0｝\）是湍流周转时间。在PS方法中，采用二阶Adam-Bashforth格式对非线性项进行数值积分，同时对粘性项进行了精确处理。我们比较了LBE和PS方法计算的下列量：瞬时速度场（mathbf{u}）和涡度场（omega），以及诸如总能量（K（t））和能谱（E（K，t））、耗散率（epsilon（t）、根平方（rms）压力脉动（delta p（t）等统计量\)压力谱（P（k，t）），以及速度导数的偏斜度和平坦度。我们的结果表明，与PS方法相比，LBE方法在精度和效率方面表现得很好：瞬时流场\（\mathbf｛u｝\）和\（ω\），以及除均方根压力波动\（δp（t）\）和压力谱\（p（k，t）\)根据LBE和PS方法计算的结果彼此吻合良好，前提是两种方法都能充分解决初始流场。我们注意到，用这两种方法计算的（δp（t））和（p（k，t））在比其他量短得多的时间内相互吻合，表明用LBE方法计算的压力场p不如其他量准确。由LBE方法计算的偏度和平面度包含由于系统中声波引起的高频振荡，而PS方法中没有这种振荡。我们的结果表明，LBE方法的分辨率要求是（deltax/eta{0}），大约是PS方法的两倍，其中（deltax）和（eta_0）分别是网格间距和初始Kolmogorov长度。总的来说，LBE方法被证明是一种可靠且准确的衰减湍流DNS方法。

引用于18文件

理学硕士：

76米28 粒子法和晶格气体法
76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用
76层55 统计湍流建模

关键词：

晶格玻尔兹曼方程;伪谱法;不可压缩流;衰减湍流;低阶统计量;瞬时流场
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{Y.Peng}等人，计算。流体39，No.4，568--591（2010；Zbl 1242.76277）
全文： 内政部

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