A comparison of subgrid-scale models for large-eddy simulations of convection in the Earth's core
Notice bibliographique
Résumé
Large-eddy simulations provide a strategy for modelling large-scale flow when the smallest scales are not resolved. The approach relies on spatial filtering to eliminate scales smaller than the grid spacing, but requires models for the influence of the subgrid scales. We investigate four subgrid-scale models in numerical calculations of magnetoconvection in the Earth's core. Three of the models are based on eddy diffusivities, while the fourth is the similarity model of Bardina (1980). The predictions of the subgrid-scale models are tested using a direct numerical simulation (DNS), which resolves the smallest dissipative scales. In order to achieve the required resolution we restrict the calculations to a small volume of the core with periodic boundary conditions. The grid is a cube with 128 × 64 × 32 nodes, oriented so that the z-coordinate is aligned with the rotation axis and the y-coordinate is parallel to an imposed magnetic field. The direction of gravity may be oriented arbitrarily in the x-z plane and several representative cases are considered. Output from the DNS is filtered on to a coarser grid prior to evaluating the subgrid-scale models. The results are compared with estimates of the subgrid-scale heat and momentum fluxes calculated from the fully resolved solution. Substantial anisotropy in the subgrid-scale fluxes is caused by the influences of rotation and the imposed magnetic field. Models based on scalar eddy diffusivities are incapable of reproducing this anisotropy, whereas the similarity model gives a good match to the amplitude and spatial distribution of the subgrid-scale fluxes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».