湍流壁面有界流中加速度的拉格朗日随机建模
流体动力学
2020-05-01 v1
摘要
拉格朗日方法天然适用于研究湍流弥散与混合问题。本文提出一种将速度与加速度作为动力学变量的通用拉格朗日随机模型，用于非均匀湍流。该模型取扩散过程形式，其系数通过柯尔莫哥洛夫理论及与基于速度的模型一致性要求确定。结果表明，本模型同时推广了均匀流的基于加速度的模型与基于速度的广义朗之万模型。所得封闭模型应用于高雷诺数槽道流，并与实验及直接数值模拟进行比较。采用将随机模型与雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程耦合的混合方法以获得自洽模型，正如概率密度函数方法中常用那样。结果凸显出加速度的大部分特征均被良好表征，特别是各向异性与强间歇性。这些结果很有价值，因为该模型能在保持相对简单的同时改进边界层建模，也揭示了近壁区起作用的统计机制。
引用
@article{arxiv.1908.03437,
title = {Lagrangian stochastic modeling of acceleration in turbulent wall-bounded flows},
author = {Alessio Innocenti and Nicolas Mordant and Nick Stelzenmuller and Sergio Chibbaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03437},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 5 figures