基于数据的湍流燃烧闭合框架：先验验证
流体动力学
2019-05-22 v1
摘要
实验室火焰中的实验性多标量测量为湍流燃烧闭合模型的验证提供了重要数据库。在本工作中，我们提出一种湍流燃烧中基于数据的闭合框架，并建立该框架的先验验证。该方法基于使用以主成分分析（PCA）对组分空间进行参数化所得到的实验数据来构建联合概率密度函数（PDF）与条件统计量。对数据的 PCA 识别出关键参数，即主成分（PCs），可基于其构建联合标量 PDF 与条件标量均值。为实现联合标量 PDF 构建的通用实现，我们使用多维核密度估计（KDE）方法。使用 Sandia 引燃射流湍流火焰 D、E 和 F 对 PCA-KDE 方法进行先验验证。结果分析表明，少数几个 PC 足以复现统计量，从而实现联合标量 PDF 与标量条件均值的低维表示。标量的均值与 RMS 统计量的重构与直接从实验数据提取的相应统计量一致。我们还提出一种策略，基于成对混合搅拌反应器（PMSR）模型的变体来恢复缺失物种并构建反应速率的条件均值。该模型使用基于一维湍流（ODT）模型对同一火焰的数值模拟进行了演示。
引用
@article{arxiv.1905.08319,
title = {A Framework for Data-Based Turbulent Combustion Closure: A Priori Validation},
author = {Rishikesh Ranade and Tarek Echekki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.08319},
year = {2019}
}