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阿里·阿卡凡·萨法伊;梅迪·萨米耶;莫森·扎耶努里

标量湍流的数据驱动分数次脊尺度建模：非局部LES方法。 （英语） Zbl 07516447号

J.计算。物理学。 446，文章ID 110571，17 p.（2021）.
小结：在湍流输运的大涡模拟（LES）中过滤被动标量输运方程会产生对应于未解析标量通量的闭合项。理解和尊重亚脊尺度（SGS）通量的统计特征是LES鲁棒性和可预测性的关键。在这项工作中，我们通过研究从均匀各向同性湍流（HIT）中被动标量输运的过滤直接数值模拟（DNS）数据获得的SGS被动标量通量的两点统计，研究了SGS无源标量通量固有的非局部行为。真实SGS标量通量中存在的长程关联促使我们超越了传统的局部闭合建模方法，这些方法无法预测被动标量中湍流输运的非高斯统计特征。在这里，我们通过考虑被动标量的滤波玻尔兹曼输运方程（FBTE），提出了一个适用于微观SGS运动的统计模型。在FBTE中，我们用一个α稳定的Lévy分布来近似滤波平衡分布，该分布基本上包含幂律行为，以类似于SGS标量通量的观察到的非局部统计。这种FBTE的一般系综平均使我们能够为SGS标量通量以分数阶拉普拉斯函数形式出现的、固有非局部的连续水平闭合模型。通过数据驱动的方法，我们利用SGS标量通量和过滤标量梯度之间的两点相关函数的高保真数据以及稀疏线性回归，推断出我们的SGS模型的最佳版本。在先验的经测试，最佳分数阶模型在再现过滤标量方差的SGS耗散的概率分布函数（PDF）方面具有良好的性能，与从过滤DNS数据获得的真实PDF相比。

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MSC公司：

76平方英尺 湍流
6500万 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
76倍 流体力学

关键词：

标量湍流;非局部次脊尺度建模;分数阶微积分;数据驱动模型;动力学玻尔兹曼输运

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\textit{A.Akhavan-Safaei}等人，J.计算。物理学。446，文章ID 110571，17 p.（2021；Zbl 07516447）
全文： 内政部 arXiv公司

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