基于 LES 信息的湍流管道流 resolv 估计
流体动力学
2023-08-01 v3
摘要
采用基于 resolvent 的方法，从壁面剪应力波动的探针测量中获取湍流管道流的时空估计。摩擦雷诺数为 550 的湍流管道流直接数值模拟（DNS）与大涡模拟（LES）被用作数据库。我们将 DNS 数据库视为真实时空流场，从中提取壁面剪应力波动并作为测量值。基于我们前期工作（Amaral et al. J. Fluid Mech., vol. 927, 2021, p. A17）构建 resolvent 估计器，其需要 Navier-Stokes 方程系统非线性（或强迫）项的模型；这些项如我们前期工作一样取自另一 DNS 数据库，并取自一系列网格更粗、计算更廉价的 LES 数据库。其背后理念是，LES 可能以低计算成本提供与大尺度结构相关的非线性项的准确统计。DNS 与估计值的比较表明，使用比 DNS 少一个数量级网格点的 LES 统计构建的估计器可获得足够准确的结果，其估计在缓冲层前与参考 DNS 结果紧密吻合，在对数层起始前也有合理一致。
引用
@article{arxiv.2302.14408,
title = {LES-informed resolvent-based estimation of turbulent pipe flow},
author = {Filipe Ramos do Amaral and André Valdetaro Gomes Cavalieri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14408},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 12 figures