直接数値シミュレーションを用いた成層乱流における非渦粘度サブグリッドスケールモデルの評価【Powered by NICT】

Khani Sina; Khani Sina; Porte-Agel Fernando

文献

J-GLOBAL ID：201702292100510991 整理番号：17A1428929

直接数値シミュレーションを用いた成層乱流における非渦粘度サブグリッドスケールモデルの評価【Powered by NICT】

Evaluation of non-eddy viscosity subgrid-scale models in stratified turbulence using direct numerical simulations

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資料名：
巻： 65 ページ： 168-178 発行年： 2017年
JST資料番号： T0793A ISSN： 0997-7546 CODEN： EJBFEV 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

本研究では,成層乱流の直接数値シミュレーション(DNS)を用いて渦と渦粘性サブグリッドスケール(SGS)モデルの性能を研究した。,二種の一般的な非渦粘性SGSパラメータとして,非線形と変調勾配モデルを考察した。比較のために,二種の一般的な渦粘性SGSパラメータ,すなわちSmagorinskyと動的Smagorinskyモデル,も考慮した。,フィルタした成層乱流中のこれらのSGSモデルの性能を研究しGaussとスペクトルフィルタの試験の二つの型。著者らの結果は,Gaussフィルタを適用した場合,非線形と変調勾配モデルで得られたSGSフラックスと散逸率は,実際のSGS運動のそれに非常に似ていることを示した。一方,スペクトルフィルタを適用した場合,Smagorinskyと動的Smagorinskyモデルは良好な結果をもたらした。実際とモデル化されたSGSフラックス間の相関係数は非渦粘性モデルのための非常に高く,フィルタタイプに依存した。全体として,著者らの結果は,SGSモデルの性能は浮力スケールLbの分解能に依存することを示唆した:フィルタスケールΔF周辺の過剰消費を防止するために,浮力スケールLbを解決する必要がある。渦粘性SGSモデルを用いた(KhaniとWaite,2014年,2015年)とLbの分解能は既に成層乱流のラージエディシミュレーションにおける要求として示されている。しかし,浮力スケールLbの重要性は,非渦粘性SGSモデルで以前に研究されていない。本研究は,非線形と変調勾配モデルを含む理論的スケール解析による成層乱流とDNSデータを用いた渦と非渦粘性SGSパラメタリゼーションのための最小解像スケールの選択に対する強力な支持を提供する。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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層流,乱流,境界層

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