积云顶边界层大涡模拟中的残差交叉网格流数值误差

在大涡模拟（LES）中常采用计算域平移速度，以通过允许更长的时间步间隔来提升计算性能。尽管运动方程具有伽利略不变性，但已观察到 LES 结果依赖于平移速度。研究发现，即使采用伽利略不变格式，浅对流的大涡模拟结果仍依赖于计算域平移速度。此类模型误差被命名为残差交叉网格流误差，以强调其本应可忽略或为零的预期。残差交叉网格流误差由有限差分频散误差中的偏差引起。分辨率低的格式（通常为低精度阶数）会产生更大的频散误差，并可能被大尺度流不对称（如积云层中的强上升气流）放大。因此，交叉网格流误差强烈依赖于数值格式的精度阶数，在本文模拟中，随着精度阶数从二阶提高到六阶，该误差逐渐变得可忽略。