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Extended synthetic eddy method to generate inflow data for turbulent thermal boundary layer

机译：扩展的合成涡流方法产生湍流热边界层入流数据

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We propose an extended synthetic eddy method (XSEM) based on the synthetic eddy method, which includes the temperature fluctuation component in the turbulent flux tensors, to generate time dependent turbulent thermal inflow data for a spatially-developing boundary layer. The proposed XSEM is applied to large eddy simulations of a spatially-developing turbulent thermal boundary layer on a flat plate with an isothermal wall condition. Time-varying turbulent thermal inflow fields are reconstructed by composing the prescribed mean and reproduced fluctuations fields, along with Cholesky decomposition to the turbulent flux tensor with thermal flux. The obtained results indicate that the inflow generated by the proposed XSEM provides self-sustaining turbulence with fully recovered turbulent statistics behind a re-developing boundary layer region with the recovery distance roughly seven times of the inlet boundary layer thickness. Finally, we demonstrate the robustness of the XSEM for providing appropriate inflow data for simulations of turbulent thermal boundary layer flows for different Prandtl numbers. (C) 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：我们提出了一种基于合成涡流方法的扩展合成涡流方法（XSEM），该方法将湍流张量中的温度波动分量包括在内，以生成随时间变化的湍流热流入数据，用于空间扩展边界层。所提出的XSEM被应用于具有等温壁条件的平板上空间发展的湍流热边界层的大涡模拟。通过组合规定的均值和再现的波动场，以及随Cholesky分解为具有热通量的湍流张量，来重建随时间变化的湍流热流入场。获得的结果表明，所提出的XSEM产生的入流提供了自我维持的湍流，并在重新形成的边界层区域后面提供了完全恢复的湍流统计数据，其恢复距离约为入口边界层厚度的7倍。最后，我们展示了XSEM的鲁棒性，可为不同的Prandtl数的湍流热边界层流动的模拟提供适当的流入数据。 （C）2019 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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