用于不可压缩湍流气动学的分部变分多尺度方法与动态亚尺度

变分多尺度（VMS）方法为处理未分辨率的流动尺度提供了稳健框架，而无需采用特定于问题的湍流模型。本文提出并评估了一种动态、分部变分 VMS 稳定化格式，用于模拟不可压缩流，从层流到湍流 regimes。该方法嵌入递增压力校正分数步框架中，采用最小化稳定化术语集，实现统一离散化，能够（i）允许等阶速度-压力插值，（ii）在复杂三维环境中提供对导数占主导的动力学的稳健控制。正交投影是关键要素，确保非残差、分部结构诱导的动力亚尺度耗能适合湍流仿真。该方法在大规模外部气动学配置上进行了验证，包括在 Re $= 7.68\times 10^{5}$ 下的Ahmed 机身，以多个倾斜角度进行测试，使用的非结构四面体网格范围从 300 万到 4000 万元素。还在实际的 Formula~1 配置上进行了验证，风速为 $U_\infty=56~\mathrm{m/s}$（201.6~km/h），对应 Re $\approx 10^{6}$。结果表明，所提出的稳定化压力分离格式在规模方面保持稳健，能够捕捉关键分离流特征和一致的尾流组织。点态速度和压力谱提供了面向后一致性指示器，显示在分辨率带中存在有限频率范围，符合惯性子区间参考斜率，支持在统一稳定化有限元框架内的耗能控制。