A consistent mapping method for turbulence from precursor simulations

doi:10.1016/j.jweia.2026.106573

A consistent mapping method for turbulence from precursor simulations

2026-07-01

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杨青山 (Qingshan Yang) *

DOI：10.1016/j.jweia.2026.106573

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大涡模拟（LES）处理受湍流入口影响的流动问题需要在入口处指定时变速度场及其他相关流动变量。前导模拟被广泛用于提供此类非定常入口数据。本研究提出了一种一致的映射方法（CPSM），用于将湍流数据从前导模拟传递到共位有限体积网格上的后继LES。该方法在前后导域之间的虚拟界面上重建离散化系统系数，从而提高湍流传播的一致性。该方法通过两个代表性案例进行了验证：充分发展的通道流和大气边界层（ABL）风场模拟。结果表明，与传统直接映射方法相比，CPSM能更准确地保持湍流统计量和相干流动结构。在ABL案例中，传统方法的长向湍流强度误差从入口附近的约23%增加到x=0.8L处的38%，而使用CPSM获得的误差可忽略不计。在通道流案例中，脉动压力和涡量的最大相对误差分别从约30%和60%降低到低于1%和约1.2%。这些结果证明，CPSM为后继LES模拟提供了一种更一致且定量更准确的湍流传递策略。

Keyword:

Inflow turbulence generation

Mapping method

Large-eddy simulation

Atmospheric boundary layer

Horizontal homogeneity

A consistent mapping method for turbulence from precursor simulations

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