Subgrid-scale eddy viscosity model for helical turbulence
Subgrid-scale eddy viscosity model for helical turbulence
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螺旋湍流的亚网格尺度涡粘模型
DOI：
10.1063/1.4819765
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发表时间：
2013-09
影响因子：
4.6
通讯作者：
Shiyi Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Changping Yu;Renkai Hong;Zuoli Xiao;Shiyi Chen
针对螺旋湍流大涡模拟中亚网格尺度应力张量，提出了一种新的涡粘性封闭方法。的涡粘性被证明是成比例的产品的大规模的速度应变率张量和对称部分的大规模涡度梯度（或涡度应变率张量）的基础上SGS螺旋度耗散平衡和光谱相对螺旋度关系。新的SGS模型首次在均匀和各向同性螺旋湍流的模拟中进行了测试和验证。统计结果表明，与直接数值模拟的结果相比，本模型能更准确地预测能量谱和螺旋度谱，优于动态Smagorinsky模型和混合螺旋模型.然后，新的SGS模型的可压缩版本的参数化和利用来模拟可压缩流通过圆柱。计算结果表明，本文提出的涡粘性模型能较好地模拟表面摩擦力。
A novel eddy-viscosity closure is proposed for the subgrid-scale (SGS) stress tensor in large-eddy simulation of helical turbulence. The eddy-viscosity is shown to be proportional to the product of the large-scale velocity strain rate tensor and the symmetric part of the large-scale vorticity gradient (or vorticity strain rate tensor) based on a SGS helicity dissipation balance and a spectral relative helicity relation. The new SGS model is first tested and validated in simulation of homogeneous and isotropic helical turbulence. The statistical results demonstrate that the present model can predict both the energy and helicity spectra more precisely than the dynamic Smagorinsky model and a mixed helical model as compared with the results calculated in direct numerical simulation. Then, a compressible version of the new SGS model is parameterized and utilized to simulate the compressible flow past a circular cylinder. It is found that the present eddy-viscosity model can reproduce the skin friction force m...
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