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RANS启发方程的代数可约性实验

偏微分方程分析 2025-07-22 v2 数学物理 math.MP

摘要

在统计平均之前,我们推导了雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程的旋转形式,消除了压力,并揭示了速度-涡量相互作用,由 t(ω+ω~)+(v)ω+(v~)ω~+(v)ω~+(v~)ωνΔ(ω+ω~)=0. \partial_t(\boldsymbol{\omega}+\boldsymbol{\tilde{\omega}}) +(\mathbf{v}\cdot\nabla)\boldsymbol{\omega} +(\mathbf{\tilde{v}}\cdot\nabla)\boldsymbol{\tilde{\omega}} +(\mathbf{v}\cdot\nabla)\boldsymbol{\tilde{\omega}} +(\mathbf{\tilde{v}}\cdot\nabla)\boldsymbol{\omega} -\nu\Delta(\boldsymbol{\omega}+\boldsymbol{\tilde{\omega}})=\mathbf{0}. 所有项都是微分多项式;因此该系统生成一个微分-代数理想。使用Rosenfeld-Groebner算法,我们得到一个等价的三角分层,其第一个方程涉及单个变量,第二个最多两个,依此类推。这种解耦阐明了规定的平均流数据如何驱动湍流波动,并为物理信息或物理嵌入神经网络提供了分层就绪的基础。Sobolev空间中的能量估计补充了代数约简,并在速度和其旋度的初始动能有限时建立了局部适定性。因此,联合代数-能量框架为数据驱动的湍流分析提供了一个无压力、计算经济的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.00881,
  title  = {Algebraic Reductibility Experiments of RANS-Inspired Equations},
  author = {Carla Valencia and Sebastián Velasco and Manuel Romero de Terreros},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.00881},
  year   = {2025}
}