一种改进后的亚格子特征尺度表达式

计算物理 ›› 2007, Vol. 24 ›› Issue (6): 711-716.

一种改进后的亚格子特征尺度表达式

邱剑¹, 顾兆林², 王赞社¹

1. 西安交通大学能动学院, 陕西西安 710049;
2. 西安交通大学人居学院环境科学与技术系, 陕西西安 710049

收稿日期:2006-09-01 修回日期:2007-01-07 出版日期:2007-11-25 发布日期:2007-11-25
作者简介:邱剑(1976-),男,四川,博士生,从事环境流体散值模拟方向研究,西安交通大学能动学院过控系710049.
基金资助:
国家基础研究计划项目(2004CB720208);国家自然科学基金(编号40675011);教育部跨世纪优秀人才计划资助项目

An Improved Subgrid-scale Characteristic Length

QIU Jian¹, GU Zhaolin², WANG Zanshe¹

1. School of Energy & Power Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 7100492, China;
2. Department of Environmental Science and Technology, School of Human Settlement and Civil Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China

Received:2006-09-01 Revised:2007-01-07 Online:2007-11-25 Published:2007-11-25

摘要/Abstract

摘要： 针对大涡模拟涡粘性亚格子模式中使用网格尺度为特征尺度存在的不足,提出一种改进的亚格子特征尺度表达式,利用结合Sagaut混合尺度模式获得的改进模式与Smagorinsky模式、Germano模式和Sagaut模式等进行对比研究.时间发展混合层和中性大气边界层的大涡模拟结果表明,改进的有效亚格子特征尺度能合理反映亚格子脉动的时空分布特性,同时扩展了适用范围.在对耗散程度、流动演化过程、可解湍流强度和可解雷诺应力等方面的模拟,改进模式优于基准模式,表明亚格子脉动有效特征尺度在大涡模拟中具有一定的理论基础和广泛的应用价值.

关键词: 大涡模拟, 亚格子模式, 特征尺度, 混合层, 大气边界层

Abstract: In the Sagaut mixed-scale model,an improved subgrid-scale(SGS) characteristic length,representing the scale of local energy-containing SGS motions,is proposed.Large-eddy simulations(LES) at temporal mixing layer and neutral atmospheric boundary layer indicate that by the improved SGS characteristic length,satisfactory spatial distribution of the SGS motions can be obtained and are closer to the results of direction numerical simulations(DNS).Compared with the basic model,the modified model with the improved SGS characteristic length produces more accurate mean quantities and turbulent statistics.The results demonstrate its valuable and wide application to LES.

Key words: large-eddy simulation, subgrid-scale model, characteristic length, mixing layer, atmospheric boundary layer

中图分类号:

O357.5

邱剑, 顾兆林, 王赞社. 一种改进后的亚格子特征尺度表达式[J]. 计算物理, 2007, 24(6): 711-716.

QIU Jian, GU Zhaolin, WANG Zanshe. An Improved Subgrid-scale Characteristic Length[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2007, 24(6): 711-716.

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