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使用大涡模拟从激光雷达测量重建湍流流场。 (英语) Zbl 1461.76254号

摘要:我们利用大涡模拟(LES)和四维变分数据同化算法,从激光雷达测量的时间序列研究了大气边界层湍流流场的重建。这导致了一个优化问题,其中测量和模拟之间的误差在观测时间范围内最小化。我们还考虑基于泰勒冻结湍流(TFT)模型的重建作为比较点。为了评估该方法,我们从压力驱动边界层的精细网格LES构造了一系列虚拟激光雷达测量。重建在较粗的网格和较小的域上使用LES,并将结果与精细网格参考进行比较。考虑了两种激光雷达扫描模式:一种是在水平面上扫描激光雷达光束的经典平面位置感应模式,另一种是基于Lissajous曲线的三维模式。我们发现,在扫描区域内,归一化误差介于15%和25%之间(误差方差由背景方差归一化),并且在与该扫描区域外的相关长度尺度相当的距离上,误差方差增加到100%。此外,根据扫描模式和位置的不同,LES优于TFT 30%-70%。

MSC公司:

76英尺40英寸 湍流边界层
86A10美元 气象学和大气物理学
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟

软件:

LBFGS-B型
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