A restricted nonlinear large eddy simulation model for high Reynolds number flows
A restricted nonlinear large eddy simulation model for high Reynolds number flows
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高雷诺数流动的受限非线性大涡模拟模型
DOI：
10.1080/14685248.2017.1403031
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发表时间：
2017
影响因子：
1.9
通讯作者：
Gayme, Dennice F.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bretheim, Joel U.;Meneveau, Charles;Gayme, Dennice F.
最近的数值研究的限制非线性（RNL）模型已经证明了它的能力，再现壁湍流的重要功能，尽管自由度的数量严重减少。在这些先前的研究中，RNL模型包括粘性项的完全解析。在这项工作中，我们扩展了RNL模型任意高雷诺数通过开发一个RNL大涡模拟（LES）框架沿着的方法来系统地确定一个适当的流向波数支持壁湍流的光谱特性的基础上。这种方法导致一个带限RNL LES系统，这是成功地再现一些最重要的统计特征，在以前的低到中等雷诺数模拟，例如，平均速度和二阶矩的配置文件。RNL-LES框架提供了一种新的方法来理解相干结构和任意高雷诺数下壁湍流的动量传递机制之间的联系，即使通过RNL模型的动态限制提供相对较低的计算复杂性，粘性项的分辨率也会变得计算昂贵。
Recent numerical studies of the restricted nonlinear (RNL) model have demonstrated its ability to reproduce important features of wall turbulence despite a severe reduction in the number of degrees of freedom. In these prior studies, the RNL model included full resolution of the viscous term. In this work, we extend the RNL model to arbitrarily high Reynolds numbers by developing a RNL large eddy simulation (LES) framework along with a method to systematically identify an appropriate streamwise wavenumber support based on spectral properties of wall turbulence. This method leads to a band-limited RNL–LES system which is successful in reproducing some of the most important statistical features captured in previous low to moderate Reynolds number simulations, e.g. the mean velocity and second-order moment profiles. The RNL–LES framework offers a new approach to understanding the connection between coherent structures and the momentum transfer mechanisms of wall turbulence at arbitrarily high Reynolds numbers, where resolution of the viscous terms can become computationally expensive even with the relatively low computational complexity afforded through the dynamical restriction of the RNL model.
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影响因子：
4.6
作者：
B. Farrell;P. Ioannou
通讯作者：
B. Farrell;P. Ioannou
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
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影响因子：
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B. McKeon
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通讯作者：
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