Large eddy simulation (original) (raw)
La LES, Large Eddy Simulation è un modello matematico usato nella fluidodinamica computazionale (CFD) per lo studio di fenomeni turbolenti.Teorizzata nel 1963 dal meteorologo americano per la modellazione delle correnti atmosferiche, è ancora oggetto di grande interesse sia per i suoi possibili sviluppi, sia perché si pone come una via di mezzo tra una modellazione di tipo RANS (più rapida ma più approssimativa) e una simulazione numerica diretta DNS (più esatta ma dal costo computazionale proibitivo).
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | Die Large Eddy Simulation (LES, im deutschen auch Grobstruktursimulation genannt) ist ein Verfahren zur numerischen Berechnung von turbulenten Strömungen, also solcher mit großen Reynolds-Zahlen. Dazu werden die Navier-Stokes-Gleichungen örtlich und zeitlich mit einem Tiefpass gefiltert. So lassen sich die großen Wirbelstrukturen (d. h. die large eddies) direkt berechnen, die kleinen Strukturen werden über ein Feinstrukturmodell abgebildet. Somit liegt die Aussagekraft und Rechenzeit zwischen der direkten numerischen Simulation (alle Strömungseigenschaften werden berechnet, die benötigte Rechenzeit ist aber für die normale Anwendung zu hoch) und der Lösung der RANS-Gleichungen (Reynolds-Averaged- Navier-Stokes; es wird nur ein zeitlicher Mittelwert berechnet, dafür ist die Rechenzeit deutlich geringer als bei der Grobstruktursimulation oder gar der direkten numerischen Simulation). Erfunden wurde die Large Eddy Simulation ursprünglich von Meteorologen, die schon immer Strömungen mit sehr großen Reynolds-Zahlen berechnen mussten. (de) La simulation des grandes structures de la turbulence (SGS ou en anglais LES pour Large Eddy Simulation) est une méthode utilisée en modélisation de la turbulence. Elle consiste à filtrer les petites échelles qui sont modélisées et en calculant directement les grandes échelles de la cascade turbulente. Cette méthode a été introduite par Joseph Smagorinsky en 1963 et utilisée pour la première fois par James W. Deardoff en 1970. Elle permet de calculer un écoulement turbulent en capturant les grandes échelles pour un coût raisonnable. Le milieu aux petites échelles étant raisonnablement supposé isotrope peut être décrit par une méthode simple. Les problèmes de couche limite, de flamme de diffusion ou problèmes diphasiques requièrent des modèles adaptés. (fr) Large eddy simulation (LES) is a mathematical model for turbulence used in computational fluid dynamics. It was initially proposed in 1963 by Joseph Smagorinsky to simulate atmospheric air currents, and first explored by Deardorff (1970). LES is currently applied in a wide variety of engineering applications, including combustion, acoustics, and simulations of the atmospheric boundary layer. The simulation of turbulent flows by numerically solving the Navier–Stokes equations requires resolving a very wide range of time and length scales, all of which affect the flow field. Such a resolution can be achieved with direct numerical simulation (DNS), but DNS is computationally expensive, and its cost prohibits simulation of practical engineering systems with complex geometry or flow configurations, such as turbulent jets, pumps, vehicles, and landing gear. The principal idea behind LES is to reduce the computational cost by ignoring the smallest length scales, which are the most computationally expensive to resolve, via low-pass filtering of the Navier–Stokes equations. Such a low-pass filtering, which can be viewed as a time- and spatial-averaging, effectively removes small-scale information from the numerical solution. This information is not irrelevant, however, and its effect on the flow field must be modelled, a task which is an active area of research for problems in which small-scales can play an important role, such as near-wall flows, reacting flows, and multiphase flows. (en) Metoda dużych wirów (ang. large eddy simulation, LES) – metoda aproksymacji drobnoskalowych własności turbulencji używana w numerycznych symulacjach przepływu cieczy. Przykładem jest symulacja komputerowa rozwoju chmur stratocumulus czy rozwoju konwekcji, kiedy Ziemia jest podgrzewana w czasie dnia. W metodzie dużych wirów program komputerowy rozwiązuje równania ruchu każdego elementu cieczy, ale ruchy w małych skalach – dla przykładu w skali mniejszej niż 50 metrów – nie są bezpośrednio reprezentowane. Jednak często ruchy cieczy w mniejszych skalach są stosunkowo dobrze zrozumiane statystycznie i można wprowadzić odpowiednie poprawki do równań ruchu. Jednym z powodów używania metody dużych wirów jest to, że pamięć i szybkość obliczeniowa komputerów jest ograniczona. (pl) La LES, Large Eddy Simulation è un modello matematico usato nella fluidodinamica computazionale (CFD) per lo studio di fenomeni turbolenti.Teorizzata nel 1963 dal meteorologo americano per la modellazione delle correnti atmosferiche, è ancora oggetto di grande interesse sia per i suoi possibili sviluppi, sia perché si pone come una via di mezzo tra una modellazione di tipo RANS (più rapida ma più approssimativa) e una simulazione numerica diretta DNS (più esatta ma dal costo computazionale proibitivo). (it) Метод крупных вихрей (англ. LES (Large Eddy Simulation)) — один из методов моделирования турбулентных течений. Идея метода заключается в том, что большие масштабы турбулентности рассчитываются явно, а эффекты более мелких вихрей моделируются с использованием . Уравнения сохранения для моделирования крупных вихрей получаются фильтрированием мгновенных уравнений сохранения. LES для реагирующих потоков определяет мгновенное положение «большого масштаба», разрешающего фронт пламени, но подсеточная модель требует учесть влияние малых масштабов турбулентности на горение. Для струйного пламени LES ухватывает низкочастотные изменения параметров, в отличие от RANS, когда в итоге получаются постоянные средние значения величин. При этом затрачиваются бо́льшие вычислительные мощности, но всё же меньшие таковых для прямого численного моделирования (DNS). Фильтрование LES уравнений Навье-Стокса напоминает , в результате чего остаются незамкнутыми напряжения Рейнольдса, потоки величин и энтальпии, молекулярные потоки и скорости химических реакций. Частью этих параметров иногда можно пренебречь, в то время как для других требуются дополнительные модели. Так, в случае несжимаемых течений для напряжений Рейнольдса используются подсеточные модели Смагоринского, Германо, модель подобия масштабов и др., а для замыкания скорости химических реакций — модель Арениуса или модель подобия масштабов. (ru) Large eddy simulation (LES) är en numerisk teknik som används inom beräkningsbar strömningsmekanik (CFD) för att simulera turbulent flöde. Principen består i att flödet delas upp i stora och små virvlar, eftersom de beter sig olika när flödet hindras av en geometri. De stora virvlarna påverkas i stor utsträckning av beräkningsområdets geometri varför man simulerar dessa som de är, utan några förenklingar. De små virvlarna påverkas däremot inte lika mycket och modelleras därför med en universell modell som bygger på energiöverföringar mellan de små och stora virvlarna. (sv) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/LES_Turbulent_Velocity_Field.png?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | https://ctr.stanford.edu/ctr-summer-program https://ctr.stanford.edu/event-type/ctr-tea https://www.geosci-model-dev.net/3/415/2010/gmd-3-415-2010.html |
| dbo:wikiPageID | 1178438 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 45577 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1117715727 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Joseph_Smagorinsky dbr:Continuity_equation dbr:Reynolds_operator dbr:Einstein_notation dbc:Turbulence dbr:Stanford_University dbr:Combustion dbr:Computational_fluid_dynamics dbr:Turbulence dbr:Galilean_invariance dbr:Filter_(large_eddy_simulation) dbr:Nonlinear dbr:Partial_differential_equations dbc:Turbulence_models dbr:Center_for_Turbulence_Research dbr:Direct_numerical_simulation dbr:Fluid_mechanics dbr:Reynolds-averaged_Navier–Stokes_equations dbc:Computational_fluid_dynamics dbc:Partial_differential_equations dbc:Fluid_dynamics dbc:Fluid_mechanics dbr:High-resolution_scheme dbr:Filter_(signal_processing) dbr:Navier–Stokes_equations dbr:File:DNS_Filtered_Velocity_Field_Large.png dbr:File:DNS_Filtered_Velocity_Field_Small.png dbr:File:DNS_Velocity_Field.png dbr:File:LES_Turbulent_Velocity_Field.png |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Empty_section dbt:Main dbt:Reflist |
| dct:subject | dbc:Turbulence dbc:Turbulence_models dbc:Computational_fluid_dynamics dbc:Partial_differential_equations dbc:Fluid_dynamics dbc:Fluid_mechanics |
| gold:hypernym | dbr:Model |
| rdf:type | dbo:Person yago:WikicatTurbulenceModels yago:Assistant109815790 yago:CausalAgent100007347 yago:LivingThing100004258 yago:Model110324560 yago:Object100002684 yago:Organism100004475 yago:Person100007846 yago:PhysicalEntity100001930 yago:Worker109632518 yago:YagoLegalActor yago:YagoLegalActorGeo yago:Whole100003553 |
| rdfs:comment | La LES, Large Eddy Simulation è un modello matematico usato nella fluidodinamica computazionale (CFD) per lo studio di fenomeni turbolenti.Teorizzata nel 1963 dal meteorologo americano per la modellazione delle correnti atmosferiche, è ancora oggetto di grande interesse sia per i suoi possibili sviluppi, sia perché si pone come una via di mezzo tra una modellazione di tipo RANS (più rapida ma più approssimativa) e una simulazione numerica diretta DNS (più esatta ma dal costo computazionale proibitivo). (it) Large eddy simulation (LES) är en numerisk teknik som används inom beräkningsbar strömningsmekanik (CFD) för att simulera turbulent flöde. Principen består i att flödet delas upp i stora och små virvlar, eftersom de beter sig olika när flödet hindras av en geometri. De stora virvlarna påverkas i stor utsträckning av beräkningsområdets geometri varför man simulerar dessa som de är, utan några förenklingar. De små virvlarna påverkas däremot inte lika mycket och modelleras därför med en universell modell som bygger på energiöverföringar mellan de små och stora virvlarna. (sv) Die Large Eddy Simulation (LES, im deutschen auch Grobstruktursimulation genannt) ist ein Verfahren zur numerischen Berechnung von turbulenten Strömungen, also solcher mit großen Reynolds-Zahlen. Dazu werden die Navier-Stokes-Gleichungen örtlich und zeitlich mit einem Tiefpass gefiltert. So lassen sich die großen Wirbelstrukturen (d. h. die large eddies) direkt berechnen, die kleinen Strukturen werden über ein Feinstrukturmodell abgebildet. Erfunden wurde die Large Eddy Simulation ursprünglich von Meteorologen, die schon immer Strömungen mit sehr großen Reynolds-Zahlen berechnen mussten. (de) Large eddy simulation (LES) is a mathematical model for turbulence used in computational fluid dynamics. It was initially proposed in 1963 by Joseph Smagorinsky to simulate atmospheric air currents, and first explored by Deardorff (1970). LES is currently applied in a wide variety of engineering applications, including combustion, acoustics, and simulations of the atmospheric boundary layer. (en) La simulation des grandes structures de la turbulence (SGS ou en anglais LES pour Large Eddy Simulation) est une méthode utilisée en modélisation de la turbulence. Elle consiste à filtrer les petites échelles qui sont modélisées et en calculant directement les grandes échelles de la cascade turbulente. (fr) Metoda dużych wirów (ang. large eddy simulation, LES) – metoda aproksymacji drobnoskalowych własności turbulencji używana w numerycznych symulacjach przepływu cieczy. Przykładem jest symulacja komputerowa rozwoju chmur stratocumulus czy rozwoju konwekcji, kiedy Ziemia jest podgrzewana w czasie dnia. (pl) Метод крупных вихрей (англ. LES (Large Eddy Simulation)) — один из методов моделирования турбулентных течений. Идея метода заключается в том, что большие масштабы турбулентности рассчитываются явно, а эффекты более мелких вихрей моделируются с использованием . Уравнения сохранения для моделирования крупных вихрей получаются фильтрированием мгновенных уравнений сохранения. LES для реагирующих потоков определяет мгновенное положение «большого масштаба», разрешающего фронт пламени, но подсеточная модель требует учесть влияние малых масштабов турбулентности на горение. Для струйного пламени LES ухватывает низкочастотные изменения параметров, в отличие от RANS, когда в итоге получаются постоянные средние значения величин. При этом затрачиваются бо́льшие вычислительные мощности, но всё же меньши (ru) |
| rdfs:label | Large Eddy Simulation (de) Simulation des grandes structures de la turbulence (fr) Large eddy simulation (en) Formulazione LES (it) Metoda dużych wirów (pl) Метод крупных вихрей (ru) Large eddy simulation (sv) 大涡模拟 (zh) |
| owl:sameAs | freebase:Large eddy simulation yago-res:Large eddy simulation wikidata:Large eddy simulation dbpedia-de:Large eddy simulation dbpedia-fa:Large eddy simulation dbpedia-fr:Large eddy simulation dbpedia-it:Large eddy simulation dbpedia-pl:Large eddy simulation dbpedia-ru:Large eddy simulation dbpedia-sv:Large eddy simulation dbpedia-zh:Large eddy simulation https://global.dbpedia.org/id/iE8P |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Large_eddy_simulation?oldid=1117715727&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/DNS_Filtered_Velocity_Field_Large.png wiki-commons:Special:FilePath/DNS_Filtered_Velocity_Field_Small.png wiki-commons:Special:FilePath/DNS_Velocity_Field.png wiki-commons:Special:FilePath/LES_Turbulent_Velocity_Field.png |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Large_eddy_simulation |
| is dbo:wikiPageDisambiguates of | dbr:LES |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Large-eddy_simulation dbr:Numerical_methods_for_large_eddy_simulation |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Particle-laden_flow dbr:Pascale_Domingo dbr:Stratocumulus_cloud dbr:Joseph_Smagorinsky dbr:Viscosity dbr:Von_Karman_Institute_for_Fluid_Dynamics dbr:Detached_eddy_simulation dbr:Index_of_engineering_science_and_mechanics_articles dbr:Index_of_physics_articles_(L) dbr:List_of_numerical_analysis_topics dbr:Convolution dbr:SCORPION_program dbr:Code_Saturne dbr:Gerris_(software) dbr:Critical_depth dbr:Computational_Fluid_Dynamics_for_Phase_Change_Materials dbr:Computational_fluid_dynamics dbr:John_Kim_(professor) dbr:Planetary_boundary_layer dbr:Turbulence dbr:William_Craig_Reynolds dbr:Drizzle dbr:Laura_Pauley dbr:Turbulence_modeling dbr:Filter_(large_eddy_simulation) dbr:Fluid_dynamics dbr:Nuclear_winter dbr:Parviz_Moin dbr:Direct_numerical_simulation dbr:Governing_equation dbr:AUSM dbr:Blade-vortex_interaction dbr:CS_Communication_&_Systèmes dbr:Navier–Stokes_equations dbr:Wake_(physics) dbr:LES dbr:Fire_Dynamics_Simulator dbr:Monin–Obukhov_similarity_theory dbr:Transition_modeling dbr:Variational_multiscale_method dbr:Large-eddy_simulation dbr:Numerical_methods_for_large_eddy_simulation |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Large_eddy_simulation |
