稳定化混合亚网格尺度模型中各类尺度相似模型的作用
流体动力学
2020-08-26 v2
摘要
我们研究了稳定化混合模型 [K. Abe, Int. J. Heat Fluid Flow, 39, 42 (2013); M. Inagaki and K. Abe, Int. J. Heat Fluid Flow, 64, 137 (2017)] 中各类尺度相似模型的物理作用，并评估它们在湍流槽道流中的性能。在本研究各类模型中，与针对亚网格尺度（SGS）-雷诺项的尺度相似模型相结合的原模型，即便在粗网格分辨率下，也能最佳预测网格尺度（GS）速度涨落与 SGS 应力各向异性。此外，该模型依据滤波直接数值模拟成功预测了接近截止尺度处谱的大强度，而其它模型在低波长区域预测谱的快速衰减。为考察模型在截止尺度附近的行为，我们分析了 GS 雷诺应力谱的收支方程。结果表明，针对 SGS-雷诺项的尺度相似模型在增强截止尺度附近的壁法向速度涨落方面发挥作用。由此，它激活了截止尺度附近的湍流，从而再现了壁面有界湍流中观测到的恰当条带结构。再现截止尺度附近的速度涨落与湍流结构，是 SGS 模型进一步发展中的关键要素。
引用
@article{arxiv.2005.00764,
title = {Role of various scale-similarity models in stabilized mixed subgrid-scale model},
author = {Kazuhiro Inagaki and Hiromichi Kobayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.00764},
year = {2020}
}
备注
16 figures