Mixed subgrid-scale models in generalized curvilinear coordinates for large-eddy simulations of heterogeneous turbulent flows
Notice bibliographique
Résumé
Atmospheric boundary layer (ABL) flows govern surface weather patterns, wind energy forecasting, and urban airflow modeling, making them critical to a wide range of meteorological, engineering and environmental applications. Many ABL flows are characterized by high levels of flow heterogeneity and turbulence anisotropy due to the complex shape of the local terrain, making analysis via large eddy simulation challenging. This study evaluates mixed subgrid-scale models and higher-order numerical schemes formulated in generalized curvilinear coordinates (GCC) aimed at simulating turbulent flows in heterogeneous conditions. The anisotropic minimum-dissipation model, its mixed-model variant, the Bardina-anisotropic minimum dissipation (BAMD) model, and the baseline Bardina–Vreman (BV) model are formulated within GCC, which provides enhanced geometrical flexibility, enabling higher numerical accuracy and stability for resolving heterogeneous turbulent flows compared to traditional Cartesian grids. The mixed formulations combine the dissipative feature of functional subgrid closures with the structural accuracy of scale-similarity-based models. The mixed models are compared with the Lagrangian scale-dependent and localized dynamic Smagorinsky subgrid-scale models using five different convection schemes: second-order central difference, fourth-order central difference, fourth-order central difference with hyper-viscosity (CD4H), third-order upwind-biased, and QUICK. Simulations are conducted for the classical Taylor–Green vortex case, turbulent channel flow at frictional Reynolds number ( Re τ ) = 395, and a neutral atmospheric boundary layer over heterogeneous terrain. Results consisting of first-, second-, and third-order moments are presented alongside joint probability density functions of the resolved velocity gradient tensor and barycentric maps representing turbulence anisotropy. Among all tested combinations, the BAMD model coupled with the CD4H scheme shows the best balance between accuracy and efficiency, highlighting the effectiveness of combining mixed subgrid-scale models and high-order convective schemes with the geometrical flexibility of finite-volume methods constructed in generalized curvilinear coordinates.
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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 | 0,000 | 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)
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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 ».