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大气湍流级联的当前发展状况

流体动力学 2024-12-31 v1

摘要

湍流级联使用各种方法进行建模;我们所采用的方法适用于更精确的湍流表征,其中人们使用多 fractal 表示。能量耗散通常由描述为偏微分方程,如 Navier-Stokes 方程,尽管在气候建模中,Kolmogorov 湍流级联近似趋向于各向同性表示。近年来,Meneveau 等人提出摆脱 Kolmogorov 假设,提出多 fractal 模型,我们可以在其中考虑新的各向异性表示。我们的研究旨在使用 JHU 湍流数据库中的直接数值模拟(DNS)和我们使用 OpenFOAM 模拟的大尺度涡流模拟(LES),预测这些仿真在使用相同严谨数学方法模拟 Meneveau 实验程序时的准确性。使用更高保真数据建模湍流级联将推动该领域的发展,并产生更快更好的遥感指标。我们编写了计算机代码来分析 DNS 和 LES 数据,研究能量耗散的多 fractal 性质。使用 box-counting 方法识别 DNS 和 LES 数据在每个方向上的多 fractal 维谱,以跟随 Meneveau 的工作,更好地代表大气湍流级联效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.19953,
  title  = {Current State of Atmospheric Turbulence Cascades},
  author = {Vicente Corral Arreola and Arturo Rodriguez and Vinod Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.19953},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages