Effects of Upwinding in Large Eddy Simulation of Turbulent Flows
Notice bibliographique
Résumé
In this paper a new adaptive upwinding method, compatible with the available numerical scheme, is developed and implemented. This method improves the results of large eddy simulation (LES) by adjusting the contribution of upwinding term to the convective flux. This adjustment is essentially controlled by the intensity of the local wiggle. This work is an attempt to study and evaluate the numerical dissipation of the available low order numerical tool and to prepare and improve this tool for the purpose of LES. At first, the available finite element/volume numerical code, previously used for the Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) simulations of compressible flows, is extensively studied, using channel flow stability test and decaying isotropic turbulence. The goal is to use these numerical tests in order to investigate the ability of the numerical tool in order to emulate necessary turbulent characteristic. The new adaptive upwinding method is then introduced in order to improve the results. In addition, a review of the main aspects of LES of turbulent flows such as cascade of energy from high to low scale eddies, effects of subgrid modeling, numerical dissipation, accuracy and stability, is also presented. It has been a main concern in our work to choose those numerical tests which are relatively simple and don’t require very high computational efforts, but are also viable enough to show main features necessary to assess the performance of the numerical scheme. I. Introduction The Navier–Stokes equations (NSE), supplemented by empirical laws for the dependence of viscosity and thermal conductivity to other flow variables and by a constitutive law defining how the pressure depends on the other flow variables, can be used to describe all flow phenomena in a linear viscous fluid. In addition, appropriate initial and boundary conditions must be supplied to ensure the well-posedness of the NSE and to select the specific physical flow realization which is going to be emulated. From a computational point of view, the NSE can be solved directly (without any need for filtration or averaging) for laminar flows, while for turbulent flows the wide range of eddy scales, required to be captured, prohibits direct numerical simulation (DNS). That’s specially the case for high Reynolds numbers. 18 , 17 Therefore direct numerical simulation of turbulent flows is still far out of range for flows of practical industrial interest and most of the DNS simulations reported in the literature are limited to simple geometries and moderate Reynolds numbers. Moreover, some of the recommendations given in the literature calling for required highly resolved grids and high-order numerical schemes are clearly difficult to respect in an industrial context. 12
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».