pitzDaily算例LES与RANS的结果不一致

[李东岳]

最近在植入一种DES混合模型。期望我植入的DES模型的时间平均速度，与RANS一致。对比后发现不一样。debug几个小时没发现问题。索性采用OpenFOAM原生的Smagorinsky算了一下。发现原生的Smagorinsky模型计算的时间平均的速度跟RANS也不一样。

简述：OpenFOAM的pitzDaily算例，用2DLES计算与2DRANS计算时间结果不一致，我怀疑是不是2D LES的问题？

因为我这跑不动3D LES，所以没法做3D LES与2D RANS的结果对比，大半夜的我感觉啪的一下就起来了，很快啊！问问各位大佬有何高见。

下图是2D RANS的结果：图片出处

下面是我用原生的2D Smagorinsky算的时间平均速度：

下图是我自己植入的2D DES算的时间平均速度：

目前没有3D LES的结果。纵然我有万核CFD服务器在闲着，但debug起来太慢了主要。。可以理解为跑（debug）不动，没时间持续研究这个事情。

[剑金锋]

李老师，我这边算了一下LES用WALE模型计算的，和标准K-E模型速度场差别没有那么大，但是湍流耗散率相差了接近10倍，LES算的湍流粘度分布很奇怪，不知道是不是这个公式不适合统计湍流粘度。您有尝试过LES数据里计算湍流粘度并与RANS模拟进行对比么？

[李东岳]

你的LES湍流耗散率怎么算的？

[剑金锋]

用下面这个公式计算的：

[李东岳]

你的${\mathbf{U}}^{\prime }$怎么算的

[剑金锋]

先算一段时间获得平均速度，获得u_avg, v_avg, w_avg,然后用u' =u-u_avg，v' = v- v_avg, w' = w -w_avg获得脉动速度。

[biaowai]

LES看着不对啊，回流区应该没这么长吧

[biaowai]

另外，李老师算的DES和LES有差距也很正常吧，DES有RANS区

[剑金锋]

流场看着和这个整体上好像差别没那么大，但算完湍流粘度，感觉不太对。

[李东岳]

@剑金锋 在 pitzDaily算例LES与RANS的结果不一致 中说：

先算一段时间获得平均速度，获得u_avg, v_avg, w_avg,然后用u' =u-u_avg，v' = v- v_avg, w' = w -w_avg获得脉动速度。

看起来你求解的思路是对的。你确定LES的epsilon代码里面没有bug？

[剑金锋]

我再检查一下吧，之前检查没啥问题。您那边有对比过RANS与LES计算的湍流粘度么？差别有这么大么？

[李东岳]

您那边有对比过RANS与LES计算的湍流粘度么？

没有。但是不应该会这么大。

看了我那个2D Smagorinsky跟RANS对不上是Smagorinsky的问题。你那个2D WALE能跟2D rans对上？

[李东岳]

@biaowai 那个LES的结果都时间平均了

[biaowai]

@李东岳 但是LES是用Smagorinsky提供亚格子粘性，调控动量方程，DES是控制湍流模型耗散，控制湍流粘性，每一时刻LES和DES提供的湍流粘性不同，瞬时和时均结果都会有些区别，应该是正常的吧。
而且台阶上游的边界层速度型，LES和DES算的也会有区别，网格很粗糙的话，LES刻画的边界层也不准，都会影响台阶下游回流区统计结果

[李东岳]

这个算例，DES的RANS区域，基本就在壁面网格那一层，不超过2层。

时均结果都会有些区别，应该是正常的吧。

我觉得实验、数值模拟，不管什么模型，时间平均后应该都是一样的
瞬态会不同

[biaowai]

@李东岳 老师可以看看DES瞬时湍流粘性和LES 亚格子粘性分布，或者试试DDES、IDDES啥的，时均解都会有区别
就算都是算LES，Smagorinsky、WALE、Sigma、k、Deardorff等等不同亚格子模型算的亚格子粘性不同，时均结果也有区别的
但这些差异应该会随网格加密减小

[剑金锋]

@李东岳

@李东岳 在 pitzDaily算例LES与RANS的结果不一致 中说：

您那边有对比过RANS与LES计算的湍流粘度么？

没有。但是不应该会这么大。

看了我那个2D Smagorinsky跟RANS对不上是Smagorinsky的问题。你那个2D WALE能跟2D rans对上？

我这里用3D计算的