×

有效生成流入条件,用于街道规模流动的大涡模拟。 (英语) Zbl 1257.76040号

总结:使用数值天气预报代码为计算小规模城市冠层流动提供动态大规模入口边界条件需要持续指定适当的入口湍流。为了使这种计算实用,需要一种产生这种湍流的非常有效的方法。典型湍流剪切流的相关函数的形式与衰减指数没有太大差别。利用这一事实,提出了一种基于数字滤波器的湍流流入条件生成技术,该技术适用于空间发展流动的大涡模拟计算。人工生成的湍流流入满足规定的积分长度标度和雷诺应力传感器。该方法是有效的,因为在每个时间步长,只有一组二维(而非三维)随机数据被过滤,以生成一组具有适当空间相关性的二维数据。通过使用基于两个权重因子的指数函数,这些数据与上一时间步的数据相关联。该方法通过模拟具有光滑壁面的平面河道水流和交错立方体阵列上的水流(一种通用的城市型水流)进行了验证。平均速度、雷诺应力传感器和频谱均与使用经典进出口周期边界条件获得的结果相当。使用此方法耦合天气尺度流和街道尺度计算已获得信心。

MSC公司:

76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
86年10月 气象学和大气物理学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Batten,P.,Goldberg,U.,Chakravarthy,S.:统计湍流闭合与大规模模拟的接口。AIAA J.42(3),485–492(2004)·数字对象标识代码:10.2514/1.3496
[2] Britter,R.E.,Hanna,S.R.:城市地区的流动和扩散。年。流体力学版次。35469–496(2003年)·兹比尔1039.76070 ·doi:10.1146/annurev.fluid.35.1011011.161147
[3] Castro,I.P.,Cheng,H.,Reynolds,R.:城市型粗糙度上的湍流:风洞测量的推论。已绑定。图层Meteorol。118, 109–131 (2006) ·doi:10.1007/s10546-005-5747-7
[4] 科利尔,C.G.:城市地区对天气的影响。Q.J.R.Meteorol公司。Soc.132,1-25(2006年)·doi:10.1256/qj.05.199
[5] di Mare,L.、Klein,M.、Jones,W.P.、Janicka,J.:大涡模拟的合成湍流流入条件。物理学。流体18(2),025107-1-11(2006)
[6] Druault,P.,Lardeau,S.,Bonnet,J.-P.,Coiffet,F.,Delville,J.,Lamballais,E.,Largeau,J.F.,Perret,L.:大涡模拟的三维湍流入口条件生成。AIAA J.42(3),447–456(2004)·数字对象标识代码:10.2514/1.3946
[7] García-Villalba,M.、Fröhlich,J.、Rodi,W.:关于湍流旋转射流大涡模拟的流入边界条件。收录于:Gutkowski W.,Kowalewski T.A.(eds.)《第21届国际理论与应用力学大会论文集》,波兰华沙。Springer Verlag,纽约(2004)·Zbl 1391.76220号
[8] 岩本,K.:完全开发的河道流量数据库。THTLAB内部报告(ILR-0201),机械部。工程师,东京大学。DNS数据库(CH12_PG.WL7)。http://www.thtlab.t.u-tokyo.ac.jp/ (2002)
[9] Jarrin,N.、Benhamadouche,S.、Laurence,D.、Prosser,R.:生成大涡模拟流入条件的综合方法。《国际热流杂志》27(4),585–593(2006)·Zbl 1189.76306号 ·doi:10.1016/j.ijheatfluidflow.2006.02.006
[10] Johansson,P.S.,Andersson,H.I.:非均匀湍流流入数据的生成。西奥。计算。流体动力学18(5),371–389(2004)·Zbl 1148.76328号 ·doi:10.1007/s00162-004-0147-z
[11] Hanna,S.R.、Tehranian,S.、Carissimo,B.、Macdonald,R.W.、Lohner,R.:模型模拟与简单障碍物阵列内平均流量和湍流观测的比较。大气。环境。36, 5067–5079 (2002) ·doi:10.1016/S1352-2310(02)00566-6
[12] Kondo,K.、Murakami,S.、Mochida,A.:LES流入边界条件的速度波动生成。J.Wind Eng.Ind.空气动力学。67–68,51C64(1997年)
[13] Keating,A.,Piomelli,U.,Balaras,E.,Kaltenbach,H.-J.:大涡模拟流入条件的后验检验。物理学。流体16(12),4696–4712(2004)·Zbl 1187.76263号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.1811672
[14] Kempf A.,Klein,M.,Janicka,J.:任意几何形状瞬态湍流的初始和流入条件的有效生成。流动湍流燃烧。74, 67–84 (2005) ·Zbl 1113.76346号 ·doi:10.1007/s10494-005-3140-8
[15] Kim,J.、Moin P.、Moser,R.:低雷诺数下充分发展的通道流中的湍流统计。J.流体力学。177, 133–166 (1987) ·Zbl 0616.76071号 ·doi:10.1017/S0022112087000892
[16] Klein,M.,Sadiki,A.,Janicka,J.:基于数字滤波器的流入数据生成,用于空间发展直接数值模拟或大涡模拟。J.公司。物理学。186, 652–665 (2003) ·Zbl 1047.76522号 ·doi:10.1016/S0021-9991(03)00090-1
[17] Le,H.,Moin,P.:后台阶湍流的直接数值模拟。技术代表TF-58。斯坦福大学(1994)·Zbl 0900.76367号
[18] Le,H.,Moin,P.,Kim,J.:后台阶湍流的直接数值模拟。J.流体力学。330, 349–374 (1997) ·Zbl 0900.76367号 ·doi:10.1017/S0022112096003941
[19] Lee,S.、Lele,S.和Moin,P.:空间演变可压缩湍流的模拟和泰勒假设的应用。物理学。流体A 41521–1530(1992)·Zbl 0825.76346号 ·doi:10.1063/1.858425
[20] Lund,T.,Wu,X.,Squires,D.:为空间发展边界层模拟生成湍流流入数据。J.公司。物理学。140, 233–258 (1998) ·Zbl 0936.76026号 ·doi:10.1006/jcph.1998.5882
[21] Meinders,E.R.,Hanjalić,K.:立方体壁挂式矩阵上湍流的涡结构和传热。《国际热流杂志》20,255–267(1999)·doi:10.1016/S0142-727X(99)00016-8
[22] Mordant,N.、Metz,P.、Michel,O.、Pinton,J.-F.:充分发展湍流中拉格朗日速度的测量。物理学。修订稿。87(21), 214501-1-4 (2001)
[23] Perret,L.、Delville,J.、Manceau,R.、Bonnet,J.P.:从立体PIV测量生成大涡模拟的湍流流入条件。Int.J.热流体流动27(4),576–584(2006)·doi:10.1016/j.ijheatfluidflow.2006.02.005
[24] Pope,S.B.:湍流的拉格朗日PDF方法。年。流体力学版次。26, 23–63 (1994) ·Zbl 0802.76033号 ·doi:10.1146/annurev.fl.26.010194.000323
[25] Sandham,N.D.,Yao,Y.F.,Lawal,A.A.:凸起上跨音速湍流的大涡模拟。《国际热流杂志》24(4),584–595(2003)·doi:10.1016/S0142-727X(03)00052-3
[26] Sawford,B.L.:湍流弥散的拉格朗日随机模型中的雷诺数效应。物理学。流体3(6),1577–1586(1991)·数字对象标识代码:10.1063/1.857937
[27] Stoesser,T.、Mathey,F.、Frohlich,J.、Rodi,W.:多立方体流动的大涡模拟。ERCOFTAC公牛。56, 15–19 (2003)
[28] Veloudis,I.,Yang,Z.,McGuirK,J.J.,Page,G.J.,Spencer,A.:基于数字滤波器的方法的新实现和补充,用于生成LES入口条件。流量涡轮机。库布斯特。79(1), 1–24 (2007) ·Zbl 1200.76103号 ·doi:10.1007/s10494-006-9058-y
[29] Xie,Z.-T.,Castro,I.P.:LES用于城市表面上的水流。2005年10月在德国德累斯顿举行的Euromech学术讨论会469(2005)
[30] Xie,Z.-T.,Castro,I.P.:壁装立方体阵列上湍流的LES和RANS。流量涡轮机。库布斯特。76(3), 291–312 (2006) ·Zbl 1200.76105号 ·doi:10.1007/s10494-006-9018-6
[31] Xie,Z.-T.,Castro,I.P.:城市微气象的大涡模拟。摘自:《全球中国学者流体动力学会议论文集》,2006年7月,上海。J.水力发电。18(3,补编1),259-264(2006)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。