基于拉格朗日随机方法的CFD瞬时湍动能建模及其在风能中的应用
流体动力学
2022-11-30 v3 数据分析、统计与概率
摘要
我们构建了一个用于描述流场给定点处瞬时湍动能的原始随机模型，并通过观测数据实例验证了该模型上的估计方法。受风能行业获取局部空气运动相关统计信息需求的驱动，我们采用流体运动的拉格朗日描述，从物理的3维加时间方程推导出一个0维加时间的随机模型，用于描述给定位置处瞬时湍动能的时间序列。具体而言，基于通用流体粒子的拉格朗日随机描述，我们推导出一族以湍流速度平方范数为特征的平均场动力学。通过在平衡态近似动力学的特征非线性项，我们恢复了文献中曾建议用于风速建模的所谓Cox-Ingersoll-Ross过程。随后我们提出了采用直接方法与贝叶斯推断的参数标定流程。特别地，我们展示了估计量的一致性，并通过不确定性量化，针对文献中给出的若干湍流建模物理常数取值范围，验证了该模型。
引用
@article{arxiv.2101.03260,
title = {Instantaneous turbulent kinetic energy modelling based on Lagrangian stochastic approach in CFD and application to wind energy},
author = {Mireille Bossy and Jean-Francois Jabir and Kerlyns Martinez Rodriguez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.03260},
year = {2022}
}