已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Data-driven quantification of model-form uncertainty in Reynolds-averaged simulations of wind farms

雷诺平均Navier-Stokes方程 雷诺应力 唤醒 湍流 湍流模型 物理 雷诺应力方程模型 大涡模拟 机械 雷诺分解 统计物理学 计算流体力学 雷诺数 湍流动能 涡轮机 气象学 K-omega湍流模型 热力学
作者
Ali Eidi,Navid Zehtabiyan-Rezaie,Reza Ghiassi,Xiang I. A. Yang,Mahdi Abkar
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:34 (8) 被引量:23
标识
DOI:10.1063/5.0100076
摘要

Computational fluid dynamics using the Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) remains the most cost-effective approach to study wake flows and power losses in wind farms. The underlying assumptions associated with turbulence closures are the biggest sources of errors and uncertainties in the model predictions. This work aims to quantify model-form uncertainties in RANS simulations of wind farms at high Reynolds numbers under neutrally stratified conditions by perturbing the Reynolds stress tensor through a data-driven machine-learning technique. To this end, a two-step feature-selection method is applied to determine key features of the model. Then, the extreme gradient boosting algorithm is validated and employed to predict the perturbation amount and direction of the modeled Reynolds stress toward the limiting states of turbulence on the barycentric map. This procedure leads to a more accurate representation of the Reynolds stress anisotropy. The data-driven model is trained on high-fidelity data obtained from large-eddy simulation of a specific wind farm, and it is tested on two other (unseen) wind farms with distinct layouts to analyze its performance in cases with different turbine spacing and partial wake. The results indicate that, unlike the data-free approach in which a uniform and constant perturbation amount is applied to the entire computational domain, the proposed framework yields an optimal estimation of the uncertainty bounds for the RANS-predicted quantities of interest, including the wake velocity, turbulence intensity, and power losses in wind farms.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Hello应助我是張寜啊采纳,获得10
刚刚
sep完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
朱敛发布了新的文献求助10
1秒前
锅碗瓢盆完成签到 ,获得积分10
1秒前
涤尘完成签到,获得积分10
3秒前
天天快乐应助张泽林采纳,获得10
6秒前
思源应助张泽林采纳,获得10
6秒前
所所应助张泽林采纳,获得10
6秒前
思源应助张泽林采纳,获得10
6秒前
思源应助小邢采纳,获得10
6秒前
一er发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助体贴的板栗采纳,获得10
9秒前
儒雅的夏山完成签到 ,获得积分10
10秒前
忧郁如柏完成签到,获得积分10
12秒前
billevans完成签到,获得积分10
12秒前
精灵夜雨完成签到,获得积分10
12秒前
变成雪花完成签到 ,获得积分10
12秒前
搜集达人应助yjj采纳,获得10
13秒前
春夏秋冬完成签到,获得积分10
16秒前
FF完成签到 ,获得积分10
17秒前
谢谢谢谢谢谢谢谢完成签到 ,获得积分10
19秒前
JackLiu完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
25秒前
25秒前
jixing完成签到,获得积分10
26秒前
一介尘埃完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
HONG完成签到 ,获得积分10
31秒前
可乐不加冰完成签到,获得积分10
32秒前
Yuna96发布了新的文献求助10
32秒前
yjj发布了新的文献求助10
33秒前
难过的人生完成签到 ,获得积分10
37秒前
li发布了新的文献求助10
39秒前
李健的小迷弟应助Azhe采纳,获得10
39秒前
39秒前
40秒前
40秒前
40秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
Adult Development and Aging, 2nd Canadian Edition 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5567976
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4652487
关于积分的说明 14701251
捐赠科研通 4594367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2520833
邀请新用户注册赠送积分活动 1492790
关于科研通互助平台的介绍 1463645