文献类型：会议

作　　者：汤辉 李伟鹏

作者单位：上海交通大学航空航天学院飞行器设计系

会议文献：第十一届全国流体力学学术会议论文摘要集

会议名称：第十一届全国流体力学学术会议

会议日期：20201203

会议地点：中国广东深圳

出版日期：20201200

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：大涡模拟(LES)应用于复杂几何流动时,通常需要使用具有高度非均匀性的计算网格进行离散化。与网格非均匀性直接相关的是滤波操作和微分算子之间的不可交换性问题,即通常所讲的交换误差。尽管交换误差已经得到了很好的认识,但由于其建模方面的挑战,在实际的LES中通常被忽略。研究已经证明:基于计算网格的隐式滤波和微分算子之间的不可交换性会引起隐式交换误差,而隐式交换误差的建模对于校正实际LES设置中由于网格非均匀性引起的误差至关重要。但是,过去关于交换误差的大多数研究工作仅停留在建模显式的附加交换误差上,即,在隐式滤波器之上应用显式滤波器而引起的交换误差;或者仅建模特定数值方法下的隐式交换误差。由于传统的亚格子模型不具备在非均匀计算网格区域产生额外耗散的能力,到目前为止,在完整的LES控制方程上通过亚格子模型直接建模由网格非均匀性引起的隐式交换误差的研究非常稀少。在这里,我们进行了这方面的基础研究。首先,通过模拟非均匀网格下的各向同性同质湍流,研究了由于网格非均匀性导致的隐式交换误差对LES仿真结果的影响;然后,通过滤波后的物质导数导数作用于涡粘系数模型,推导了一种能够纠正这种隐式交换误差的的亚格子模型—亚格子涡粘系数运输方程模型(TEM模型),并在两个典型案例(非均匀网格下的各向同性同质湍流和主流方向应用非均匀网格的充分发展的平面槽道湍流)中验证了该模型。

关 键 词：非均匀性网格  交换误差  亚格子模式建模  大涡模拟

分 类 号：O35]