用于湍流模拟的部分平均 Navier-Stokes (PANS) 方法：近壁建模与光滑表面分离计算
流体动力学
2017-12-12 v1
摘要
本学位论文的目标是研究 PANS 模型的能力，以在略高的计算代价下提供相对于 RANS 预测的显著改进，并以显著降低的计算成本产生 LES 质量的結果。本研究的目标是：(i) 在固定尺度分辨率水平（第一代 PANS/G1-PANS）下研究光滑表面分离的模型保真度，(ii) 推导分辨率变化区域中的 PANS 闭合模型（第二代 PANS/G2-PANS），以及 (iii) 验证 G2-PANS 模型对附着流与分离流的有效性。本研究中考虑的分离流已被 NASA CFD 研究组指定为关键基准流。本学位论文的主要贡献总结如下。变分辨率湍流闭合模型 G2-PANS 通过推导数学上一致的交换残差并利用能量守恒原理而建立。通过对数层恢复以及使用 G2-PANS 模型从稳态 RANS 过渡到缩放解析模拟，实现了雷诺应力各向异性的精确计算。最后，使用 G1-PANS 和 G2-PANS 模型以相对于 LES 显著降低的计算代价高精度地计算了 NASA 湍流网站上的若干光滑分离流。
引用
@article{arxiv.1712.03796,
title = {Partially-averaged Navier-Stokes (PANS) Method for Turbulence Simulations: Near-wall Modeling and Smooth-surface Separation Computations},
author = {Pooyan Razi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.03796},
year = {2017}
}