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哈沙德·拉纳迪夫。；王海鸥；布鲁诺·萨瓦德；Evatt R.霍克斯。

具有强温度梯度的无冲击可压缩湍流高精度大涡模拟的人工流体特性评估。 （英语） Zbl 1496.76077号

计算。流体 190, 274-293 (2019).
摘要：评估了人工流体特性（AFP）作为子网格尺度（SGS）模型的能力，以及在具有强温度梯度的无冲击可压缩湍流的高精度大涡模拟（LES）中提供稳定性的能力。此类流动的预测LES与发动机等应用直接相关，需要对湍流进行准确描述，这通常会使其容易受到精度和数值不稳定性问题的影响。在本实施例中，AFP方案和高阶紧滤波器确保了非耗散高阶中心差分空间离散化方案的鲁棒性。结果表明，为了将AFP用作准确的SGS模型，需要明智地选择滤波器和AFP参数。在当前LES求解器的框架内，识别并验证了AFP的最佳参数值和相应的滤波器参数。首先，研究了无粘泰勒-格林涡结构，以评估AFP框架中滤波器参数和系数的理想组合。验证了AFP作为非闭合次脊尺度（SGS）耗散项的替代模型。AFP结果也与动态Smagorinsky模型（DSM）的结果进行了比较，结果一致。其次，在一系列日益复杂的测试配置上验证了从无粘泰勒-格林涡测试中获得的AFP最佳参数值，其中包括涉及热接触不连续性的无粘一维平流问题，无粘2D Kelvin-Helmholtz不稳定性试验和3D实验未加热和加热的空间发展湍流圆形射流。LES解算器在每个测试中都使用了最佳模型参数，从而显示了稳健和准确的预测。特别是，实验室射流的LES预测与流量和温度统计的实验测量结果之间取得了良好的一致性，证明了LES/AFP模拟应用于实际湍流配置的准确性。在存在强温度梯度的情况下，求解器的稳健性也通过模拟具有与反应流中发生的温度梯度相似的非常高的温度梯度的圆形射流情况来证明。相反，注意到这种情况的LES/DSM模拟是不稳定的，并且未能提供收敛的结果。

MSC公司：

76英尺65英寸 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76层50 湍流中的压缩效应

关键词：

人工流体特性；大规模模拟；数值格式；可压缩流动；高阶方法；标量渐变

软件：

FDL3DI公司；PETSc公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{H.D.Ranadive}等人，计算。流体190，274--293（2019；Zbl 1496.76077）
全文： 内政部

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