LBM-LETKFを用いた3次元角柱周りの流れの少数観測点に対するデータ同化実験

Data assimilation experiment of flow around three-dimensional square cylinder using LBM-LETKF with small number of observation points

長谷川 雄太   ; 井戸村 泰宏   ; 小野寺 直幸   

Hasegawa, Yuta; Idomura, Yasuhiro; Onodera, Naoyuki

局所アンサンブル変換カルマンフィルタおよび細分化格子ボルツマン法(LBM-LETKF)による乱流のアンサンブルデータ同化を実装した。検証として、3次元角柱周りの乱流に対するデータ同化の精度を調べた。観測間隔をカルマン渦列の周期の半分、観測点数を計算格子点の0.195%とした条件において、データ同化誤差は観測ノイズと同等以下に収まった。これにより、LBM-LETKFが空間的・時間的に疎な観測に対するデータ同化を可能にすることが示された。

We implemented the ensemble data assimilation (DA) of turbulence by using the mesh-refined lattice Boltzmann method with the local ensemble transform Kalman filter (LBM-LETKF). We examined the accuracy of the data assimilation against a turbulent flow around a three-dimensional square cylinder. The DA error was comparable or less than the observation noise when the observation interval was a half of the period of the Krmn vortex street and the number of observation points was 0.195% of computational grid points. The LBM-LETKF enables DA of turbulence with spatially- and temporally- sparse observations.