Smagorinskyモデル

説明

Smagorinskyモデルは、LESにおける代表的なサブグリッドスケール(SGS)乱流モデルであり、未解像の小さな渦による効果を粘性としてモデル化する。Smagorinsky は、SGS渦動粘性を ν_t = (C_s Δ)² |S| と提案した。ここで C_s は Smagorinsky 定数(約0.1前後)、Δ は格子フィルタ幅、|S| はフィルタ後のひずみ速度テンソルの第二不変量の平方根である。このモデルでは渦粘性が局所の速度勾配に比例して増加するため、乱流エネルギーカスケードの小規模側(高周波側)のエネルギー散逸を表現できる。計算コストが低く実装も簡単だが、壁近傍で過大な粘性を予測する傾向があり、動的モデルなどの改良がある。