Quality and Reliability of Large-Eddy Simulations

منابع محاسباتی به حدی توسعه یافته‌اند که برای اولین بار، امکان استفاده از شبیه‌سازی گردابی بزرگ (LES) برای مسائل جریان آشفته با پیچیدگی واقعی وجود دارد. نمونه های زیادی را می توان در فناوری و انواع جریان های طبیعی یافت. این موضوع مسائل مربوط به ارزیابی، اطمینان و پیش بینی کیفیت LES را در کانون توجه قرار می دهد. چندین مطالعه LES در گذشته منتشر شده‌اند که سطح بالایی از دقت را نشان می‌دهد که با آن می‌توان به پیش‌بینی‌های جریان آشفته دست یافت، بدون اینکه نیازی به نیازهای بیش از حد در منابع محاسباتی تحمیل‌شده توسط شبیه‌سازی‌های عددی مستقیم باشد. با این حال، راه‌اندازی و استفاده از شبیه‌سازی جریان آشفته نیاز به دانش عمیق مکانیک سیالات، تکنیک‌های عددی و کاربرد مورد بررسی دارد. حساسیت شبیه‌سازی‌های گردابی بزرگ به اشتباهات در مدل‌سازی، اعداد، و در درمان شرایط مرزی، می‌تواند به دلیل تجمع غیرخطی مشارکت‌های مختلف در طول زمان، بسیار زیاد باشد که منجر به یک وضعیت پیچیده و غیرقابل پیش‌بینی می‌شود. درک کامل از دینامیک خطای تعاملی در شبیه‌سازی‌های گردابی بزرگ هنوز وجود ندارد. برای اطمینان از قابلیت اطمینان شبیه‌سازی‌های گردابی بزرگ برای طیف وسیعی از کاربران صنعتی، توسعه استانداردهای واضح برای ارزیابی، پیش‌بینی و کنترل خطاهای شبیه‌سازی در LES احضار شده است. کارگاه آموزشی کیفیت و قابلیت اطمینان شبیه‌سازی‌های گردابی بزرگ، که در 22 تا 24 اکتبر 2007 در لوون، بلژیک (QLES2007) برگزار شد، یکی از اولین پلتفرم‌هایی را ارائه کرد که به طور خاص به این جنبه‌های LES می‌پردازد.

Computational resources have developed to the level that, for the first time, it is becoming possible to apply large-eddy simulation (LES) to turbulent flow problems of realistic complexity. Many examples can be found in technology and in a variety of natural flows. This puts issues related to assessing, assuring, and predicting the quality of LES into the spotlight. Several LES studies have been published in the past, demonstrating a high level of accuracy with which turbulent flow predictions can be attained, without having to resort to the excessive requirements on computational resources imposed by direct numerical simulations. However, the setup and use of turbulent flow simulations requires a profound knowledge of fluid mechanics, numerical techniques, and the application under consideration. The susceptibility of large-eddy simulations to errors in modelling, in numerics, and in the treatment of boundary conditions, can be quite large due to nonlinear accumulation of different contributions over time, leading to an intricate and unpredictable situation. A full understanding of the interacting error dynamics in large-eddy simulations is still lacking. To ensure the reliability of large-eddy simulations for a wide range of industrial users, the development of clear standards for the evaluation, prediction, and control of simulation errors in LES is summoned. The workshop on Quality and Reliability of Large-Eddy Simulations, held October 22-24, 2007 in Leuven, Belgium (QLES2007), provided one of the first platforms specifically addressing these aspects of LES.