使用热格子玻尔兹曼方法对瑞利-泰勒湍流的高分辨率数值研究
混沌动力学
2015-05-20 v1
摘要
我们展示了使用最近提出的热格子玻尔兹曼方法(LBT)对二维(2d)瑞利-泰勒湍流进行高分辨率数值研究的结果。我们的研究目标兼具方法论和物理意义。我们评估了所采用的积分方案在小尺度和大尺度分辨率/精度方面的优缺点。我们定量讨论了保持该方法足够稳定和精确以模拟由热活性涨落驱动的高瑞利数和高雷诺数下的分层和非分层流动所需的条件。我们展示了空间分辨率高达4096 x 10000网格点、瑞利数高达Ra ~ 10^11的数据。数据的统计质量使我们能够在大约四个数量级上逐尺度研究速度和温度涨落。我们对粘性区、惯性区和积分区的标度律进行了详细的定量分析，支持了二维系统中预期的Bolgiano类惯性标度的存在。我们还讨论了速度和温度涨落标度中存在的小/大间歇性偏离，以及梯度峰度的瑞利数依赖性。
引用
@article{arxiv.1009.5483,
title = {High resolution numerical study of Rayleigh-Taylor turbulence using a thermal lattice Boltzmann scheme},
author = {L. Biferale and F. Mantovani and M. Sbragaglia and A. Scagliarini and F. Toschi and R. Tripiccione},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.5483},
year = {2015}
}
备注
31 pages, 21 figures