转捩边界层与翼型流动中雷诺平均纳维-斯托克斯模型形式不确定性的量化
流体动力学
2022-10-19 v1
摘要
众所周知，Boussinesq 湍流黏性假设会在分离、再附以及层流-湍流转捩等复杂流动特征的预测中引入不确定性。本研究采用一种近期基于物理的不确定性量化（UQ）方法来处理雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模拟中的此类模型形式不确定性。迄今为止，几乎所有 UQ 研究都聚焦于量化湍流情景中的模型形式不确定性。本研究的重点在于增进我们对 UQ 方法在两种不同转捩流动情景——平板与 SD7003 翼型——上性能的理解，以弥补这一空白。对于 T3A（平板流动）流动，大部分模型形式不确定性集中于层流-湍流转捩区。对于 SD7003 翼型流动，特征值扰动揭示了分离泡长度减小与增大并存。结果，不确定性边界成功包含了再附点。类似地，分离泡中出现的逆流区域被特征值扰动抑制或增强。在此背景下，UQ 方法被应用于转捩并展现出优异结果。这是首个成功的转捩流动 RANS UQ 研究。
引用
@article{arxiv.2207.07951,
title = {Quantification of Reynolds-averaged-Navier-Stokes model form uncertainty in transitional boundary layer and airfoil flows},
author = {Minghan Chu and Xiaohua Wu and David E. Rival},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.07951},
year = {2022}
}