LARGE EDDY SIMULATION USING SMAGORINSKY MODEL OF TURBULENT FLOW IN A STRAIGHT COMPOUND OPEN CHANNEL
Hiroyuki Satoh, Yoshihisa KAWAHARA, Nobuyuki Tamai
Abstract
Open-access reader
Hiroyuki Satoh, Yoshihisa KAWAHARA, Nobuyuki Tamai
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LES (Large Eddy Simulation) の基礎的なモデルである Smagorinsky モデルを用いて片側複断面開水路乱流の解析を行った. 断面平均流速と径深により定義されるレイノルズ数は約5,300, 格子点数は79*75*220である. 平均量と乱流統計量を Tominaga & Nezu の実験結果と比較し, ほぼ妥当な結果を得た. また, 渦度の輸送方程式の各項を定量的に評価するとともに, 運動方程式からレイノルズ応力の効果を算出し, 高水敷先端部の二次流の発生機構に関する考察を行った. 流れの瞬間像についても検討し, 基本的な乱流構造である壁面近傍のストリーク構造が捉えられていることを確認した. また, 高水敷先端部からの斜昇流が間欠的に発生し, 大きな流速を有することが確かめられた.
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LES (Large Eddy Simulation) の基礎的なモデルである Smagorinsky モデルを用いて片側複断面開水路乱流の解析を行った. 断面平均流速と径深により定義されるレイノルズ数は約5,300, 格子点数は79*75*220である. 平均量と乱流統計量を Tominaga & Nezu の実験結果と比較し, ほぼ妥当な結果を得た. また, 渦度の輸送方程式の各項を定量的に評価するとともに, 運動方程式からレイノルズ応力の効果を算出し, 高水敷先端部の二次流の発生機構に関する考察を行った. 流れの瞬間像についても検討し, 基本的な乱流構造である壁面近傍のストリーク構造が捉えられていることを確認した. また, 高水敷先端部からの斜昇流が間欠的に発生し, 大きな流速を有することが確かめられた.
Key concepts: Large eddy simulation, Turbulence, Open-channel flow, Mechanics, Flow (mathematics), Geology, Statistical physics, Meteorology