湍流数值模拟中所计算统计量时间平均的不确定性量化
统计理论
2018-02-06 v1 计算物理
统计理论
摘要
严格的不确定性评估对于湍流数值模拟的效用至关重要。湍流在经过初始瞬态时间后通常是平稳且遍历的。因此，某量（速度、TKE（湍流动能）、总阻力等）的时间平均随着平均区间增大而收敛于常数。这一无限时间平均统计量在许多问题中尤为受关注，例如气动外形优化。由于不可能在无限时间范围上取平均，实践中使用所关注无限时间平均统计量的某种有限时间近似。然而，由于湍流模拟的初始瞬态行为，该估计是有偏的。此问题通过删除模拟的初始瞬态部分得以解决。另一重要问题是该近似的误差下降缓慢，类似于平均时间平方根的倒数。在本文中，我们发展了一个框架，首先自动删除湍流模拟的瞬态部分，然后精确量化平稳且遍历过程的无限时间平均统计量的此类有限时间平均近似的不确定性。
引用
@article{arxiv.1802.01056,
title = {Uncertainty Quantification of the time averaging of a Statistics Computed from Numerical Simulation of Turbulent Flow},
author = {Pooriya Beyhaghi and Shahrouz Alimohammadi and Thomas Bewley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.01056},
year = {2018}
}