大渦模擬作為當(dāng)前及未來主流的湍流模擬方法被廣泛應(yīng)用于航空、航天及海洋工程等國家戰(zhàn)略科技領(lǐng)域，而大渦模擬模型和方法是大渦模擬研究的核心基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的大渦模擬模型方法存在諸多不足，例如既有模型難以兼顧強數(shù)值穩(wěn)定性以及高保真性，導(dǎo)致湍流模擬的誤差過大或者計算發(fā)散等問題。因此，探索新的建模思路是大渦模擬研究的熱點與難點。
??中國科學(xué)院力學(xué)研究所LHD可壓縮湍流課題組研究人員改變了既往研究中只針對亞格子應(yīng)力建模的固有研究模式，著眼于湍流級串理論中核心的物理量——能流進(jìn)行建模，利用多尺度梯度展開方法結(jié)合機器學(xué)習(xí)方法給出了可壓縮壁湍流中高精度?；哪芰?，進(jìn)而利用高精度能流模型對常見的渦粘模型進(jìn)行物理約束，完成了新的湍流模化過程。新模型很好地結(jié)合了高魯棒性和高保真性的特性并具有一定的尺度自適應(yīng)性。通過不同的標(biāo)準(zhǔn)化算例檢驗，新模型可以對可壓縮壁湍流的關(guān)鍵物理量如能流（圖1）、平均速度剖面（圖2）等給出精準(zhǔn)預(yù)測，并有望進(jìn)一步推廣到更復(fù)雜科學(xué)及工程問題的研究中。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Fluid Mechanics上。