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Germano恒等式在湍流模拟中的应用是什么,如何通过它获得动态Smagorinsky模型的系数?

Moonshot回答

Germano恒等式在湍流模拟中扮演着重要的角色,特别是在大涡模拟(LES)中。它提供了一种通过测试过滤和网格过滤的亚格子尺度应力张量之间的关系来确定模型系数的方法。具体来说,它允许动态计算Smagorinsky模型的系数,从而提高模拟的准确性和适应性。

动态Smagorinsky模型的系数是通过在流场中自适应地计算得到的,而不是事先设定一个固定的值。这种方法可以减少模型带来的耗散问题,并提高模拟的稳定性和精度。根据搜索结果,动态Smagorinsky模型是由Germano等人在1991年发展起来的,它克服了传统Smagorinsky模型的一些缺陷,并且不需要壁面阻尼函数。尽管动态Smagorinsky模型在实际应用中取得了显著的成功,但在使用过程中也出现了一些问题,例如对计算稳定性的高要求。

在实践中,动态Smagorinsky模型的系数是通过瞬时流场结构动态计算的,与默认的固定系数值相比,可以产生较小的扩散系数,从而减少模型带来的耗散。这种方法在跨/超临界流体大涡模拟中得到了应用,并且显示出了较好的效果。

总的来说,Germano恒等式为湍流模拟提供了一种动态确定Smagorinsky模型系数的方法,有助于提高大涡模拟的准确性和适应性。通过动态调整模型系数,可以更好地捕捉流场中的湍流结构,从而提高模拟结果的质量。

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