- Tytuł:
-
Evaluation of high order smooth filter in large eddy simulation of fully developed turbulent channel flow with explicit filtering
Ocena gładkiego filtra wysokiego rzędu przy symulacji wielkowirowej z filtrowaniem jawnym w pełni rozwiniętego turbulentnego przepływu w kanale - Autorzy:
-
Nouri, N. M.
Motlagh, S. Y.
Yasari, E. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/279359.pdf
- Data publikacji:
- 2011
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
- Tematy:
-
large eddy simulation
explicit filtering
implicit filtering - Opis:
-
Explicit filtering with a smooth shape is one of approaches adopted in large eddy simulations (LES). The present work investigates the application of an explicit high order smooth (HOS) filter for the LES of a fully developed turbulent channel flow. The Crank-Nicolson scheme for time marching and second-order finite-volume schemes for spatial derivatives were implemented in this investigation. Implicit filtering, together with the Smagorinsky sub-grid scale (SGS) model, and explicit filtering, along with a HOS filter were studied in a fully turbulent channel flow. In this study, explicit HOS filtering with an explicit filter width to grid size ratio of 2.0 was in agreement with the available direct numerical simulation (DNS) data. However, the mean velocity profile in the streamwise direction was underestimated, and the turbulence intensity in the streamwise direction improved compared to other directions. Moreover, turbulence stresses were well predicted using the mixed SGS and sub-filter stress (SFS) models and applying the HOS filter as an explicit filter.
Jawne filtrowanie typu gładkiego jest jedną z metod stosowanych w symulacjach wielkowirowych (tzw. LES). W pracy opisano zastosowanie filtra wysokiego rzędu o charakterystyce gładkiej (HOS) do symulacji wielkowirowej w pełni rozwiniętego turbulentnego przepływu w kanale. W badaniach wykorzystano metodę Cranka-Nicolsona oraz techniki przyrostów czasowych i objętości skończonych drugiego rzędu do wyznaczania pochodnych zmiennych przestrzennych. Przeanalizowano filtrowanie niejawne łącznie z podsieciowym modelem skalowym Smagorynskiego (SGS) oraz filtrowanie jawne HOS w pełni turbulentnego przepływu w kanale. W badaniach wy- kazano, że filtrowanie jawne za pomocą filtra HOS, którego stosunek długości do rozmiaru siatki wynosił 2, dało zgodne wyniki z dostępnymi rezultatami bezpośrednich symulacji numerycznych (DNS). Nieco niedoszacowany okazał się średni profil prędkości w kierunku wzdłużnym przepływu, natomiast poprawiły się wyniki dotyczące intensywności turbulencji właśnie w tym kierunku w porównaniu do kierunków pozostałych. Zaobserwowano ponadto, że zastosowanie kombinacji SGS z użyciem modeli subfiltrów naprężeń (SFS) oraz HOS jako filtru jawnego pozwoliło na poprawne wyznaczenie wartości naprężeń turbulentnych. - Źródło:
-
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2011, 49, 4; 1101-1114
1429-2955 - Pojawia się w:
- Journal of Theoretical and Applied Mechanics
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł