一种与二阶统计量一致、适用于可达 $Re_\tau=5300$ 的湍流槽道流时间解析数据库的低存储方法

本文提出一种用于时间解析数据库的新型低存储方法。该方法通过存储针对大尺度与中等尺度的滤波流场来降低时间解析数据库的存储成本，同时保留在滤波流场层面完全重构流动以及完整二阶统计量所需的全部信息。这是通过同时存储滤波湍流应力来实现的，从而能够恢复小尺度对大尺度和中等尺度的精确影响。计算速度显著提升，首先通过放宽数值分辨率（已表明其仅影响近壁动力学，而不影响数据库中存储的大尺度），其次通过使用新的高分辨率混合 CUDA-MPI 代码来利用 GPU 协处理器的计算能力与效率。这一加速使得运行物理上有意义的时间以捕捉大尺度动力学成为可能。本文简要介绍了由此得到的、可达 $Re_\tau=5300$ 的湍流槽道流时间解析大尺度数据库，该数据库采用大计算域并运行长时间，显示出具有特征时间可达约八个涡翻转时间的大尺度动力学显著迹象。