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优化湍流中光谱能量传递的亚脊尺度闭合。 (英语) Zbl 07816088号

小结:利用小波多分辨率分析估计的光谱动能的局部输运,建立了亚网格尺度(SGS)模型。使用小波的频谱和空间局部分解,评估未解决的尺度间能量转移和建模的SGS耗散,以明确和最佳地实现其平衡先验的在大涡模拟(LES)滤波器宽度的范围内。该公式确定了SGS模型常数,该常数最佳地描述了在给定截止尺度下解析尺度和未解析尺度之间的光谱能量平衡。对该公式进行了不可压缩均匀各向同性湍流(HIT)的测试。对单参数Smagorinsky型和Vreman型涡流粘度闭合器的模型常数进行了优化。该算法发现了Lilly(数值模拟实验中小尺度湍流的表示)的理论预测IBM环境科学科学计算研讨会论文集,第195-210页),而发现的常数在其他截止尺度上偏离理论值,从而达到光谱最佳。使用的动态Smagorinsky模型后部显示了滤波器尺度大于惯性子范围时的次优行为。对双参数Clark型闭合模型进行了优化。优化后的常数证明了Clark的非线性梯度模型等。(J.流体力学。,第91卷,第1期,1979年,第1-16页)由于其模型形式,很容易出现数值不稳定,将纯梯度模型与耗散模型(如经典Smagorinsky模型)结合可以提高数值稳定性,但标准混合模型在光谱能量传递方面并不最优。后部分析表明,优化后的SGS模型产生了准确的LES结果。

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