Métodos adaptativos basados en wavelets para la modelización y simulación de flujos turbulentos compresibles complejos limitados por paredes
Autores: Ge, Xuan; De Stefano, Giuliano; Hussaini, M. Yousuff; Vasilyev, Oleg V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Métodos adaptativos basados en wavelets para la modelización y simulación de flujos turbulentos compresibles complejos limitados por paredes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Métodos adaptativos basados en wavelets
Flujos turbulentos
Flujos compresibles
Enfoque jerárquico
Técnicas de modelado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este artículo representa la segunda parte de una revisión de De Stefano y Vasilyev (2021) sobre métodos adaptativos basados en wavelets para la modelización y simulación de flujos turbulentos. A diferencia del enfoque jerárquico adaptativo de captura de remolinos, descrito en la primera parte y dedicado a la modelización de alta fidelidad de flujos incompresibles, este artículo complementario se centra en el marco adaptativo de resolución de remolinos para flujos compresibles en geometrías complejas, que también incluye la adaptación de la forma del modelo de modelos de baja a alta fidelidad. Se ha desarrollado una jerarquía de métodos de resolución de remolinos basados en wavelets de diferente fidelidad para diferentes regímenes de velocidad, diversas condiciones de contorno y números de Reynolds. Se logran soluciones de varias fidelidades utilizando una gama de enfoques de modelización que van desde la simulación de Navier-Stokes promediada en Reynolds no estacionaria hasta la simulación de remolinos desprendidos retardados, simulaciones de grandes remolinos modeladas en la pared y resueltas en la pared. Estas nuevas metodologías abren la puerta a construir un enfoque jerárquico para la simulación de flujos compresibles que cubre todo el rango de posibilidades, desde resolver solo la frecuencia promedio o dominante, hasta capturar la intermitencia de los remolinos turbulentos, y simular directamente todo el espectro de turbulencia. El enfoque adaptativo jerárquico generalizado basado en wavelets para la resolución de remolinos, una vez completamente integrado en una única simulación inherentemente interconectada, resulta ser una herramienta muy competitiva y predictiva para flujos complicados en el diseño y análisis industrial con alta eficiencia y precisión.
Descripción
Este artículo representa la segunda parte de una revisión de De Stefano y Vasilyev (2021) sobre métodos adaptativos basados en wavelets para la modelización y simulación de flujos turbulentos. A diferencia del enfoque jerárquico adaptativo de captura de remolinos, descrito en la primera parte y dedicado a la modelización de alta fidelidad de flujos incompresibles, este artículo complementario se centra en el marco adaptativo de resolución de remolinos para flujos compresibles en geometrías complejas, que también incluye la adaptación de la forma del modelo de modelos de baja a alta fidelidad. Se ha desarrollado una jerarquía de métodos de resolución de remolinos basados en wavelets de diferente fidelidad para diferentes regímenes de velocidad, diversas condiciones de contorno y números de Reynolds. Se logran soluciones de varias fidelidades utilizando una gama de enfoques de modelización que van desde la simulación de Navier-Stokes promediada en Reynolds no estacionaria hasta la simulación de remolinos desprendidos retardados, simulaciones de grandes remolinos modeladas en la pared y resueltas en la pared. Estas nuevas metodologías abren la puerta a construir un enfoque jerárquico para la simulación de flujos compresibles que cubre todo el rango de posibilidades, desde resolver solo la frecuencia promedio o dominante, hasta capturar la intermitencia de los remolinos turbulentos, y simular directamente todo el espectro de turbulencia. El enfoque adaptativo jerárquico generalizado basado en wavelets para la resolución de remolinos, una vez completamente integrado en una única simulación inherentemente interconectada, resulta ser una herramienta muy competitiva y predictiva para flujos complicados en el diseño y análisis industrial con alta eficiencia y precisión.