SPARSE-R：一种带随机强迫的点云示踪器
流体动力学
2023-05-26 v1
摘要
我们提出了一种预测性点云示踪器，可在量化不确定度下确定有限区域内一组点粒子的拉格朗日运动。该示踪器在置信区间内假设随机强迫，以解释数据驱动强迫模型的经验性以及亚云尺度动力学混沌性质相关的随机性。它建立在 Dom\'inguez-V\'azquez~\textit{et al.} [\textit{Int. J. Multiph. Flow.} 161, 104375] 提出的封闭亚网格粒子平均雷诺应力等价（SPARSE）公式之上，该公式假设确定性强迫。SPARSE 以封闭形式用矩方程描述粒子云的前两阶矩，相对于云变量的标准差具有三阶理论收敛率。与基于蒙特卡洛（MC）的点粒子方法相比，该云模型减轻了计算成本并提升了收敛率。强迫模型中的随机性导致与随机强迫和场涨落相关的虚拟应力。这些应力使随机云相对于确定性强迫云发生应变与旋转，从而决定随机强迫在多大程度上传播进离散解的置信区间。在对称流中虚拟应力大小为零。我们在解析载流场以及用间断 Galerkin（DG）可压缩 DNS 求解器计算的衰减均匀各向同性湍流流中进行了测试，以验证和确认针对随机强迫粒子的 SPARSE 方法。
引用
@article{arxiv.2305.15610,
title = {SPARSE-R: A point-cloud tracer with random forcing},
author = {Daniel Domínguez-Vázquez and Gustaaf B. Jacobs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.15610},
year = {2023}
}