高阶通量重构框架下湍流的部分平均 Navier-Stokes 模拟
流体动力学
2022-01-26 v1 计算物理
摘要
高阶方法和混合湍流模型已分别展现出作为降低尺度解析模拟计算成本手段的潜力。本工作的目标是开发这些方法的组合，并分析高阶离散化对混合湍流模型的影响，特别是关于最优模型参数以及相较于欠解析直接数值模拟（URDNS）等方法的相对精度收益。我们采用部分平均 Navier-Stokes（PANS）方法，利用通量重构格式计算周期山丘绕流以及雷诺数为3900的圆柱尾流，后者我们提供了直接数值模拟结果和新的统计分析。在固定总自由度的同时提高离散化阶数，观察到 PANS 在统计量和流动物理预测上的改进通常大于 URDNS。此外，高阶离散化下对分辨率控制参数的敏感性较低，表明高阶离散化可作为一种有效途径，在不显著增加计算量的情况下提高混合湍流模型用于尺度解析模拟的精度与可靠性。
引用
@article{arxiv.2106.02582,
title = {Partially-Averaged Navier-Stokes Simulations of Turbulence Within a High-Order Flux Reconstruction Framework},
author = {Tarik Dzanic and Sharath Girimaji and Freddie Witherden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.02582},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 13 figures