On the Evaluation of Mesh Resolution for Large-Eddy Simulation of Internal Flows Using Openfoam
Notice bibliographique
Résumé
The central aim of this paper is to use OpenFOAM for the assessment of mesh resolution requirements for large-eddy simulation (LES) of flows similar to the ones which occur inside the draft-tube of hydraulic turbines at off-design operating conditions. The importance of this study is related to the fact that hydraulic turbines often need to be operated over an extended range of operating conditions, which makes the investigation of fluctuating stresses crucial. Scale-resolving simulation (SRS) approaches, such as LES and detached-eddy simulation (DES), have received more interests in the recent decade for understanding and mitigating unsteady operational behavior of hydro turbines. This interest is due to their ability to resolve a larger part of turbulent flows. However, verification studies in LES are very challenging, since errors in numerical discretization, but also subgrid-scale (SGS) models, are both influenced by grid resolution. A comprehensive examination of the literature shows that SRS for different operating conditions of hydraulic turbines is still quite limited and that there is no consensus on mesh resolution requirement for SRS studies. Therefore, the goal of this research is to develop a reliable framework for the validation and verification of SRS, especially LES, so that it can be applied for the investigation of flow phenomena inside hydraulic turbine draft-tube and runner at their off-design operating conditions. Two academic test cases are considered in this research, a turbulent channel flow and a case of sudden expansion. The sudden expansion test case resembles the flow inside the draft-tube of hydraulic turbines at part load. In this study, we concentrate on these academic test cases, but it is expected that hydraulic turbine flow simulations will eventually benefit from the results of the current research. The results show that two-point autocorrelation is more sensitive to mesh resolution than energy spectra. In addition, for the case of sudden expansion, the mesh resolution has a tremendous effect on the results, and, so far, we have not capture an asymptotic converging behavior in the results of Root Mean Square (RMS) of velocity fluctuations and two-point autocorrelation. This case, which represents complex flow behavior, needs further mesh resolution studies.
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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 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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 ».