Spektralanalyse von Large-Eddy-Simulationen der konvektiven Grenzschicht

Um die Genauigkeit des simulierten turbulenten Flusses zu untersuchen, analysierten wir die Spektren von 96×96×96 Ergebnissen der Large-Eddy-Simulation. Wir leiteten Ausdrücke für die Inertialbereichsspektren eines gefilterten Windfeldes ab, verglichen unsere berechneten Spektren mit den theoretischen Vorhersagen und zogen zwei Hauptschlüsse. Erstens ist der Wellenschnittfilter für unser Large-Eddy-Simulationsmodell geeigneter als der Gaußsche Filter. Zweitens liefert nur eine bestimmte Kombination der Subgitter-Parameter für die Dissipationsrate und die Wirbelviskosität gute Inertialbereichsspektren. Wir bieten eine Erklärung für die unangemessen großen Subgitter-Temperatur- und Feuchtigkeitsvariationen, die in Deardorffs Ergebnissen der 1974 durchgeführten lame-eddy-Simulationen berichtet wurden, und zeigen, dass Momentstatistiken bis zur dritten Ordnung nicht empfindlich auf moderate Änderungen der Subgitter-Parameter reagieren.