陰的ラージエディシミュレーションにおける2D太陽対流の数値収束【JST・京大機械翻訳】

Nogueira H. D.; Guerrero G.; Smolarkiewicz P. K.; Kosovichev A. G.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202216601688651 整理番号：22P0285379

陰的ラージエディシミュレーションにおける2D太陽対流の数値収束【JST・京大機械翻訳】

Numerical convergence of 2D solar convection in implicit large-eddy simulations

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発行年： 2022年02月06日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月24日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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ラージエディシミュレーション(LES)と陰的LES(ILES)は,高Reynolds数(Re)での乱流の実行可能な直接数値シミュレーション(DNS)に対する賢明で手頃な代替法である。しかし,わずかな観測制約を持つシステムに対して,これらの戦略がシステムの物理を適切に捉えるかどうかを決定するのは,困難な課題である。ここでは,2Dにおける乱流対流のILESの数値収束を,64 ̄2と2048 ̄2格子点の間の分解能で,それらの有効粘度の推定と共に,1とε≒10 ̄4の間の有効Reynolds数の結果として,この問題に対処した。このモデルの熱力学構造は,放射ゾーンと対流ゾーンの一部を含む太陽内部に似ている。対流層において,ILES解は,流れとそのパワースペクトルの積分特性によって証明されたように,≧512 ̄2格子点を有するシミュレーションに対して収束した。最も重要なことに,128 ̄2格子点の分解能でさえ,Re|≦10は,大規模のダイナミクスを正確に捉えるのに十分であった。これは,ILES法の結果であり,これらのスケールに含まれるエネルギーは,低および高分解能でのシミュレーションにおいて同じである。小さな密度スケール高さの領域では,数値格子によって未解決の微細構造の形成を駆動する特別な注意が必要である。安定層では,内部重力波の励起を見出したが,それらの発達と相互作用を把握するには高分解能が必要である。【JST・京大機械翻訳】

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管内流 , 対流・放射熱伝達

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