turbo-RANS：基于贝叶斯优化的湍流模型系数直接高效标定

湍流工业模拟通常依赖雷诺平均 Navier-Stokes（RANS）湍流模型，其中包含大量需要标定的封闭系数。本工作中，我们提出利用基于贝叶斯优化的新框架（称为 turbo-RANS）对这些系数进行半自动标定来解决此问题。我们引入了广义误差与默认系数偏好（GEDCP）目标函数，该函数可与积分、稀疏或稠密参考数据配合使用，用于标定 RANS 湍流封闭模型系数。随后，我们描述了一种基于贝叶斯优化的算法来对这些模型系数进行标定。我们开展了深入的超参数调优研究，以推荐 turbo-RANS 优化过程的高效设置。我们证明了对于三个算例：$k$-$\omega$ 剪切应力输运（SST）与广义 $k$-$\omega$（GEKO）湍流模型的性能可通过 turbo-RANS 高效提升，即预测翼型的升力系数；预测分离流的速度与湍动能场；以及预测收敛-扩张通道内流动的壁面压力系数分布。本工作是首个提出并给出基于贝叶斯优化的湍流模型系数开源黑盒标定流程的工作。我们提出了一种面向标定目标、数据灵活的目标函数。我们的 turbo-RANS 框架开源实现包含 OpenFOAM、Ansys Fluent、STAR-CCM+，以及供用户使用的求解器无关模板。