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湍流降阶模型中的非线性闭合建模:动力系统方法。 (英语) Zbl 1430.76237号

摘要:结构主导流体流动的降阶模型(ROM)在科学和工程中有着重要的应用,如设计、控制和优化。固有正交分解(POD)模式通常由流场数据计算得出,是最成功的ROM策略之一。然而,它在湍流中的应用仍然是一项具有挑战性的任务。对于层流,在ROM的开发过程中,为了获得比全阶模拟更高的计算优势,通常会放弃更高的模式。虽然这些较高的模式比前几个模式的能量相对较低,但它们是粘性耗散的原因。对于湍流,粘性效应通过线性和非线性闭合建模技术在ROM框架中建模。本研究提出了一种基于动态系统方法的计算效率高的非线性闭合模型。我们考虑雷诺数为1000的圆柱体周围的三维流场以及湍流尾迹。我们计算了POD模式并开发了一个传统的ROM。然后我们添加了一个类似于大涡模拟方法的闭合项。其关键贡献在于对紊流采用了拟议的截流方案。数值结果表明,与其他非线性闭合模型相比,该模型在保持相同精度的前提下具有较高的计算效率。

MSC公司:

76层20 湍流的动力系统方法
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
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全文: 内政部

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