一类用于不可压缩磁流体动力学的有限元变分多尺度湍流模型
计算物理
2015-05-20 v1
摘要
本文介绍了从有限元模拟的变分多尺度 (VMS) 公式推导出的用于不可压缩磁流体动力学 (MHD) 的新大涡模拟 (LES) 湍流模型。新模型包括变分多尺度公式、基于残差的涡粘模型以及结合这两种分量模型的混合模型。每个模型都包含与不可压缩 MHD 方程残差成正比的项，因此在数值上是一致的。此外，每个模型也是动态的，即当该残差很小时，其效应消失。新模型在低雷诺数和高雷诺数下的衰减 MHD Taylor-Green 涡旋上进行了测试。模型的评估基于与直接数值模拟 (DNS) 数据的比较，这些数据涉及能量随时间的演化以及不同离散时刻的能谱。一项关于一系列网格的数值研究表明，随着空间网格的细化，大涡模拟方法在这些量上趋近于 DNS 解。
引用
@article{arxiv.1412.1055,
title = {A new class of finite element variational multiscale turbulence models for incompressible magnetohydrodynamics},
author = {David Sondak and John N. Shadid and Assad A. Oberai and Roger P. Pawlowski and Eric C. Cyr and Tom M. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.1055},
year = {2015}
}
备注
30 pages, 14 figures, submitted to the Journal of Computational Physics