基于数据的湍流模型时间关联闭合方法
流体动力学
2023-08-04 v1 计算物理
摘要
尽管经过一个多世纪的积极研究,流体发展湍流运动仍缺乏解析描述。如今,现象学思想在实际中被广泛使用,例如用于湍流数值模拟的小尺度闭合。在本工作中,我们利用湍流壳模型来构造一种闭合,旨在具备坚实的理论背景并捕捉湍流的内在概率特征。湍流壳模型是用于模拟能量级联及Navier-Stokes方程其他关键方面(如间歇性)的确定性动力系统。我们以引出隐藏对称性和普适分布的方式对Sabra模型的变量进行重标度。随后我们利用此类精细分布来书写闭合,即Sabra部分变量的缺失表达式。我们的闭合依赖于使用高斯混合模型近似概率密度函数,这使其本质上具有概率性,并允许我们写出时间关联的闭合。我们还提供了一个框架,其中其他机器学习工具可在减少黑箱特性的情况下被采用。
引用
@article{arxiv.2308.01503,
title = {Data-based approach for time-correlated closures of turbulence models},
author = {Julia Domingues Lemos and Alexei A. Mailybaev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.01503},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 5 figures