网格分辨率对壁面有界湍流大涡模拟的影响
摘要
研究了网格分辨率对壁面有界湍流大涡模拟（LES）的影响。为此使用了涉及流向（）和展向（）网格分辨率系统变化的槽道流模拟活动。研究的主要基于摩擦速度的雷诺数为 300。近壁处，网格单元尺寸由摩擦尺度 和 确定，且单元强各向异性，首个 ，从而旨在实现壁面解析 LES。结果与直接数值模拟（DNS）进行比较，并研究了若干质量度量，包括预测的平均摩擦速度误差以及流动统计量的跨通道剖面误差。为减少槽道流模拟总数，采用了不确定性量化（UQ）框架中的技术。特别地，使用广义多项式混沌展开（gPCE）在允许参数范围内为误差创建元模型。展示并分析了不同质量度量的差异行为。结果表明，摩擦速度以及速度和雷诺应力张量的剖面最敏感于 ，而湍流动能的误差主要受 影响。给出了网格分辨率要求的建议，并量化了由此产生的预测精度。还研究了结果对亚格子（SGS）模型与变化雷诺数的敏感性。所有模拟均使用二阶精度基于有限体积的求解器进行。数值方法与 SGS 模型的选择预期会影响结论，但需强调所提出的涉及 gPCE 的方法可应用于其他建模方法。
引用
@article{arxiv.1804.01757,
title = {Effect of grid resolution on large eddy simulation of wall-bounded turbulence},
author = {Saleh Rezaeiravesh and Mattias Liefvendahl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.01757},
year = {2018}
}
备注
27 pages, The following article has been accepted by Physics of Fluids. After it is published, it will be found at https://aip.scitation.org/journal/phf. Copyright 2018 Saleh Rezaeiravesh and Mattias Liefvendahl. This article is distributed under a Creative Commons Attribution (CC-BY-NC-ND 4.0) License