一种受物理启发的替代空间滤波方法用于湍流大涡模拟
流体动力学
2022-02-02 v2
摘要
大涡模拟（LES）被广泛用于计算高雷诺数湍流。LES 的空间滤波理论并非没有缺陷，包括如何为壁面有界流动定义滤波、非均匀滤波的交换误差，以及向具有额外复杂性的流动（如多相流）的可扩展性。本文中，使用一种模仿自然的粗化过程重新构想了 LES 理论。这种受物理启发的方法对于单相无壁流动等价于高斯滤波，但即便在该简单情形下也为建模开启了新见解。边界与非均匀分辨率可在此框架中无缝处理而无交换误差，且不可压缩流的无散度条件得以保持。引入了 Germano 恒等式的一种替代方案，并用于定义无需检验滤波器的动态过程。简要讨论了向更复杂物理的潜在扩展。
引用
@article{arxiv.2106.06179,
title = {A physics-inspired alternative to spatial filtering for large-eddy simulations of turbulent flows},
author = {Perry L. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.06179},
year = {2022}
}