关于壁建模大涡模拟中广义 Moody 图的拟合
流体动力学
2020-12-02 v3
摘要
受壁建模大涡模拟（LES）的需求驱动，我们对雷诺平均 Navier-Stokes 方程在其最简近壁、边界层近似（包含混合长度模型）下的数值解引入拟合。我们将该问题表述为：独立无量纲变量为 LES 中直接可用的变量。我们为因变量提供实用拟合，这些拟合涵盖了粘性底层与惯性对数层之间的平滑过渡，并首先在假设混合长度不受压力梯度影响的条件下，考虑中等压力梯度以及粗糙度效应。我们还提供了基于 Nickels（J. Fluid Mech. vol.512, pp. 217-239, 2004）经验壁模型的另一种拟合，考虑了压力梯度对近壁湍流结构的可能影响。随后我们考虑一般压力梯度（包括顺压与逆压）直至分离条件的情况，针对光滑与粗糙表面均如此。所提拟合函数构成了一个广义 Moody 图，符合在各渐近 regime 下有效的解析解，并免除了 LES 期间数值迭代求解方法或近壁常微分方程数值积分的需要。
引用
@article{arxiv.2006.11663,
title = {A note on fitting a generalized Moody diagram for wall modeled Large Eddy Simulations},
author = {Charles Meneveau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.11663},
year = {2020}
}
备注
in press, Journal of Turbulence (2020)