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高超音速流动的大涡模拟。在存在小尺度湍流的地方激活子网格模型的选择性程序。 (英语) Zbl 1344.76045号

摘要:将一种新的定位方法应用于初始马赫数为5的可压缩湍流射流的大涡模拟中,以确定高超声速流动中存在小尺度湍流脉动的区域。所使用的定位方法称为选择性LES,它基于标量探测函数的利用,该函数表示拉伸-倾斜涡度方程项与拟能性归一化[第一作者等,同上176,No.8,539-549(2007;Zbl 1196.76038号); 勘误表同上,第178号,第11、883–884(2008)]。统计分析表明,对于充分发展的湍流起伏场,(f)大于2的概率几乎为零,并且对于任何给定的阈值,如果流动未得到充分解析,则概率更大。通过计算模拟的每个瞬时实现中的空间场,可以确定归一化涡拉伸-倾斜幅度异常高的区域。然后,子网格模型仅被引入到这些区域的控制方程中。将选择性LES模拟的结果与标准LES的结果进行了比较,其中子网格项用于整个域,并与具有相同分辨率的标准Euler模拟的结果进行比较。比较是通过假设同一射流的高分辨率欧拉模拟作为参考场进行的。结果表明选择性的与经典大涡模拟相比,大涡模拟在较小程度上改变了流动的动力学特性。特别是,对拟能、平均速度和密度分布以及能量谱和密度谱的预测得到了很大改进。

MSC公司:

76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
85A30型 天文学和天体物理学中的流体动力学和磁流体问题

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冥王星
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