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  • 什么是averaging turbulence?
    S showhand

    不用啊,你知道雷诺平均是基于系综平均的就好。我这里只是用了统计物理中,系综平均和时间平均的关系而已。至于雷诺应力是如何推导的,一般的关于湍流的书都有介绍,这里我只是介绍下自己的理解而已,以避免对这两者的概念容易混淆。

    关于利用PDF进行湍流进行表示,参考S.B. Pope: TURBULENT FLOWS这本书即好。


  • 什么是averaging turbulence?
    S showhand

    明白这个问题,你需要一点统计物理学的知识。

    在统计物理中,一个很重要的假设是这样的。对于一个热力学系统,我们假设它在一段时间内经历所有可能的态,于是时间平均会认为和系综平均是相同的。理论上我们假设对于各种粒子有着不同的分布,如玻色分布,费米分布,等等,这就类似于我们假设了一个关于系统的系统PDF。然后根据概率求得平均值,这便是系综平均。同时,我们可以在实验上进行测量,然而,实验上测量得到的量往往是时间平均。利用最前面提到的假设,实验和理论的就可以很好的联系。

    然而在湍流中,情况稍稍麻烦一点。对于一个更加通用的one-point, one-time PDF在(x,y,z)和时间t上的PDF,f(u,v,w:x,y,z,t),它可以是关于时间的函数。对于stationary turbulence,就是在这个基础上假设PDF是与时间无关的。于是在某一点上的速度,我们就可以同样假设它经历所有可能的态,于是系统平均便与时间平均相同。

    这当然只是一种美好的想法,在实际中,非稳态问题是很常见的,所以时间平均也就是仅仅适合stationary,这种统计学静态的问题了。


  • 为什么LES具有随机性?
    S showhand

    这个问题也可以参考我之前的回答:

    http://120.25.245.130:4567/topic/94/les和rans中-离散的对象是相同的吗/3


  • LES和RANS中,离散的对象是相同的吗?
    S showhand

    显然不一样。

    RANS的平均实际上是系综平均,ensemble average,这类似于一种概率上的平均。比如在某一点某一时刻上的one-point one-time速度的PDF,对于不同的速度值(三个方向上)进行积分操作,平均得到的是期望值。0_1458820840347_upload-48962b53-7bd2-43ce-84b1-0650c6dfacf8
    所以我们实际上是有种东西叫Unsteady RANS。

    对于统计学静态问题,我们还可以进行时间平均操作,从而完全去掉unsteady term。

    对于各向同性的湍流,实际上还有一种Volume average的东西。

    对于LES,它不是进行平均操作,不是进行平均操作,不是进行平均操作。

    回到Kolmogrov的模型,见下图
    0_1458821233613_upload-3eb4070b-00d6-4219-9d6c-6459d6ff6f46
    横轴是波数,纵轴是能量的对数。我们看到的是,湍流动能的主要存在惯性区间之前,耗散区间所存储的湍流动能是很少的。对于DNS,网格的解析尺度是需要小于Kolmogrov尺度的,然而对于实际的问题,这么细小的网格是不现实的。那么人们会退一步想,我不考虑所有的尺度,我只考虑到耗散区间之前一点点,仅仅考虑energy containing的区间不就可以得到将将够的数值解么?注意到纵轴是对数,所以耗散区间,也就是小尺度的涡所包含的能量是非常少的。这是我们称这种方法叫做大涡模拟的原因。

    对于LES,我们进行的操作叫做filtering,这个操作,从数学上将小尺度的涡给过滤掉,然而它本质上还是一种比较直接的湍流的模拟。对应RANS中的平均速度值,我们这里成为filtered速度。注意到,这里fileted速度是一种即时值,意味着,如果我们需要再次进行平均才能得到统计信息。

    对于多数人,对于RANS和LES的误解来源于,它们的方程形式是极其相似的。如果仅仅从方程的形式,LES的Smagotinky模型仅仅相当于RANS中最简单的代数模型,那么LES又是如何能够取得比RANS更高的精度呢?

    回到你的问题,离散的时候离散的对象当然不一样,即时形式一样(使用RANS的代数模型和LES的Smagorinsky模型),它们也是本质上完全不同的东西。更何况,RANS当中还有各种各样的k-e,k-w,e-w之类的东西,LES也有着Dynamic Model,one-equation model之类的东西。


  • LES计算如何添加绕动
    S showhand

    使用入口边界条件,turbulentInlet。
    或者延长入口使用,maped,类似于前面加一个自循环的pipe效果。
    或者使用,timeVaryingMapped,提供入口出的数据。


  • ssh能够用图形界面吗?
    S showhand

    很早之前用过ssh client之类的东西,可以利用图形界面进行登录,文件拷贝之类的东西,不过运行程序还是需要命令行。

    不过还是使用ssh命令行靠谱啊,时间长了效率会比图形界面高的。


  • 为什么叫这个名字?
    S showhand

    fvScheme文件中各种Guass linear,大概是版主遗毒太深。

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