一个 LES 的理论问题

[leilei]

请理论扎实的老师帮忙解惑：

刚接触 LES， 下面两段(in E)，让我有了“错觉”：
如用 finite volume method，那么 LES 就不需 filter 了？！

我理解肯定是错的，但概念还不清晰，请各位老师帮我梳理一下，谢谢

“。。。When the finite volume method is employed to solve the instantaneous governing equations numerically the equations are integrated over control volumes, equivalent to convolution with a top-hat filter, therefore there is no need to apply a filter to the instantaneous equation explicitly and this is called
implicit filtering。。。”

“。。。The finite volume method has become the most popular numerical method for LES and when this numerical method is employed it is not necessary to apply a filter to the instantaneous equation explicitly, hence called implicit filtering。。。。”

[cccrrryyy]

@leilei 大涡模拟是大涡模拟，有限体积是有限体积。

大涡模拟需要filter，如果你用的是有限体积，有限体积的“体积”正好可以充当filter，仅此而已。

[leilei]

@cccrrryyy
先感谢cccrrryyy老师的回复。。。 还记得您和其他老师在我刚用HPC时的回复，在此再次感谢

刚接触LES， 也许理解还幼稚：
您的 “有限体积的“体积”” 是指单个网格的体积？
如这样，OF主要是基于有限体积法，那么同一case里，如有不同网格，就会有不同的 filters ?

谢谢老师， 如理解错了，请老师原谅

[李东岳]

LES需要filter，只不过前者需要一次filter，后者需要2次filter。可以进一步的搜implicit LES 和 explicit LES，会有更多的细节出来。

[leilei]

@李东岳
先谢谢李老师的回复
好，我去搜一下

再次谢谢cccrrryyy老师，李老师，及其他老师关于LES 及上次 HPC 的 Re

[leilei]

@李东岳
根据您的提示，查了下：

“https://en.wikipedia.org/wiki/Large_eddy_simulation” 上 的 “Filter implementation“ 对 im-, explicit filtering 的解释，理解了，没问题

但 cfd-online 上对 implicit LES 的一段话，不太理解：
“。。。To be more clear, imagine running a laminar code with an LES grid.

Without doing anything else you are formally doing an implicit LES or ILES.。。。”

“laminar” case的每个 ts 都不输出 turbulence 变量，怎么变成 “doing an implicit LES or ILES”。。。。。 关键 LES 是 turbulence model 呀

这的概念不很清晰，所以麻烦您或其他老师帮解释下

谢谢

[cccrrryyy]

@leilei 在这里都是讨论哈，不需要这么客气的~

这个体积不是指某个具体数值，就是指某个网格（cell），类似于有限元的那个“元”。

如果你没有显性的去定义使用某个filter，就是李老师提到的explicit filter，那么你用的就是隐性filter，implicit filter。这种情况下，同一个case里面网格如果有变化，那filter体积就是在变化的。

你最后提到的那段话（Without doing anything else you are formally doing an implicit LES or ILES），他只是在举个例子，说明LES filter和有限体积是两个独立的东西，概念上不要搞混了。

另外提一下，绝大部分情况下我们实际上使用的就是implicit filter，因为我们并没有去指定filter的类型。这种情况下，即便用正六面体也要保证网格尺寸变化平滑，尽量不要出现突变，或者出现突变的区域尽量不要在你最关心的结果区域，否则结果的准确性会有待商榷。

这是个非常严格的要求，如果是复杂几何，画网格就变得很难，所以没必要特别在意。具体案例具体分析。

[leilei]

@cccrrryyy
谢谢老师，关键2点总结如下：

1 . 您的 “。。。同一个case里面网格如果有变化，那filter体积就是在变化的。。。” 意思是：
网格密（即小）的地方，vortices 模拟的量，要少于网格稀（即大）的地方

2. 您的 “。。。他只是在举个例子。。。”， 意思是：
   （尽管如此），但那仍是个 "laminar case"， (as no turbulence variables, e.g. vorticity etc. are computed / genertated during case run)

再次感谢老师的指点