一致间断伽辽金框架下壁面模型大涡模拟的一种新动态滑移方法

本文在间断伽辽金（DG）框架下提出了一种基于壁面模型的大涡模拟方法，该方法建立在Bae等人（JFM'19）的滑移壁概念和Pradhan与Duraisamy（JFM'23）的通用标度关系之上。通过公式中的长度尺度引入了DG近似阶数的影响。欠分辨率水平由滑移雷诺数表示，该模型试图纳入数值离散化和亚格子尺度模型的影响。新模型的动态部分基于Germano恒等式的修改形式——在通用标度参数上执行——并与动态Smagorinsky模型耦合。使用尖锐的模态截止滤波器作为动态过程的测试滤波器，该动态模型可以轻松集成到任何DG求解器中。通道流的数值实验表明，可以实现统计量的网格无关性，并且平均速度和雷诺应力剖面的预测与直接数值模拟吻合良好，即使在显著欠分辨率的情况下。当应用于具有分离和再附的流动时，该模型在回流区和再附后区域也一致地预测了与实验吻合良好的单点统计量。该模型在使用显著欠分辨率网格准确预测平衡和分离流动方面的性能可归因于多个协同作用的方面：最优有限元投影框架；DG框架内尺度分离和数值离散化的相互作用；以及亚网格和壁面建模的一致动态过程。