关于间断伽辽金方法模拟欠解析湍流的能力
流体动力学
2018-10-24 v1 计算工程、金融与科学
数值分析
计算物理
摘要
我们研究了间断伽辽金(DG)方法在大涡模拟中模拟欠解析湍流的能力。考察了黎曼求解器与亚格子模型在预测多种流态(包括转捩到湍流、无壁湍流与壁面有界湍流)中的作用。数值与理论结果表明,DG格式中的黎曼求解器起到了隐式亚格子模型的作用,并在流的欠解析湍流区域引入数值耗散。该隐式模型表现得如同动态模型,且对于不含亚格子尺度的流动(如层流)消失,这是准确预测转捩到湍流的关键特征。此外,对于所考虑的中等雷诺数湍流问题,该隐式模型比最先进的显式涡黏模型(包括动态Smagorinsky、WALE与Vreman)能更准确地表征流中实际的亚格子尺度。本文结果表明,针对高阶DG方法需要新的亚格子建模最佳实践。
引用
@article{arxiv.1810.09435,
title = {On the ability of discontinuous Galerkin methods to simulate under-resolved turbulent flows},
author = {Pablo Fernandez and Ngoc-Cuong Nguyen and Jaime Peraire},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.09435},
year = {2018}
}