统一化粗粒化湍流方法的形式化与闭合形式
流体动力学
2025-12-23 v1
摘要
我们提出一种统一化范式，用于评估和开发从统计方法到尺度解析方法中粗粒化纳维-史蒂文斯方程闭合形式。该范式基于由时空滤波纳维-史蒂文斯方程提供的精确形式化。基本思想是，湍流应力的平滑作用可被描述为对解隐式施加的时滞滤波器。与平均和空间滤波算子不同，时滞滤波器在统计和尺度解析领域之间平滑过渡。本文通过揭示时滞滤波范式的相关代数性质，并推导出新的一类湍流闭合模型，突出了其潜力。推导得到的动态程序被证明可为尺度解析和统计方法提供统一的闭合模型。结果表明，捕获了更优化的物理特性。如层流到湍流的过渡以及分离和再附着对自由流湍流的依赖性现象均被捕获。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.19274,
title = {Unifying formalism and closures for coarse-grained approaches to turbulence},
author = {A. Cimarelli and N. Marras and B. Niceno and Y. Tessier Urrecha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19274},
year = {2025}
}