湍流模型 的選擇

1、解決湍流的模型總計(jì)就是那幾個(gè)方程，F(xiàn)luent又從工程和數(shù)值的角度進(jìn)行了整理，下面就是這些湍流模型的詳細(xì)說明。FLUENT提供了以下湍流模型：SpalartAllmaras模型ke模型－標(biāo)準(zhǔn)ke模型－Renmalizationgroup(RNG)ke模型－帶旋流修正ke模型kω模型－標(biāo)準(zhǔn)kω模型－壓力修正kω模型雷諾茲壓力模型大漩渦模擬模型幾個(gè)湍流模型的比較：從計(jì)算的角度看SpalartAllmaras模型在FLUENT中是最經(jīng)濟(jì)的湍流

2、模型，雖然只有一種方程可以解。由于要解額外的方程，標(biāo)準(zhǔn)ke模型比SpalartAllmaras模型耗費(fèi)更多的計(jì)算機(jī)資源。帶旋流修正的ke模型比標(biāo)準(zhǔn)ke模型稍微多一點(diǎn)。由于控制方程中額外的功能和非線性，RNGke模型比標(biāo)準(zhǔn)ke模型多消耗10～15%的CPU時(shí)間。就像ke模型，kω模型也是兩個(gè)方程的模型，所以計(jì)算時(shí)間相同。比較一下ke模型和kω模型，RSM模型因?yàn)榭紤]了雷諾壓力而需要更多的CPU時(shí)間。然而高效的程序大大的節(jié)約了CPU時(shí)間。R

3、SM模型比ke模型和kω模型要多耗費(fèi)50～60%的CPU時(shí)間，還有15～20%的內(nèi)存。除了時(shí)間，湍流模型的選擇也影響FLUENT的計(jì)算。比如標(biāo)準(zhǔn)ke模型是專為輕微的擴(kuò)散設(shè)計(jì)的，然而RNGke模型是為高張力引起的湍流粘度降低而設(shè)計(jì)的。這就是RNG模型的缺點(diǎn)。同樣的，RSM模型需要比ke模型和kω模型更多的時(shí)間因?yàn)樗?lián)合雷諾壓力和層流。概念：1.雷諾平均：雷諾平均：在雷諾平均中，在瞬態(tài)NS方程中要求的變量已經(jīng)分解位時(shí)均常量和變量。相似的，

4、像壓力和其它的標(biāo)量)22.10(??????iii???這里表示一個(gè)標(biāo)量如壓力，動(dòng)能，或粒子濃度。?2.Boussinesq逼近從雷諾壓力轉(zhuǎn)化模型：逼近從雷諾壓力轉(zhuǎn)化模型：利用Boussinesq假設(shè)把雷諾壓力和平均速度梯度聯(lián)系起來：Boussinesq假設(shè)使用在SpalartAllmaras模型、ke模型和kω模型中。這種逼近方法好處是對(duì)計(jì)算機(jī)的要求不高。在SpalartAllmaras模型中只有一個(gè)額外的方程要解。ke模型和kω模型

5、中又兩個(gè)方程要解。Boussinesq假設(shè)的不足之處是假設(shè)ut是個(gè)等方性標(biāo)量，這是不嚴(yán)3.RNGke模型（模型（2equ）：）：RNGRNGkeke模型的方程模型的方程Gk是由層流速度梯度而產(chǎn)生的湍流動(dòng)能，10.4.4介紹了計(jì)算方法，Gb是由浮力而產(chǎn)生的湍流動(dòng)能，10.4.5介紹了計(jì)算方法，YM由于在可壓縮湍流中，過渡的擴(kuò)散產(chǎn)生的波動(dòng)，10.4.6中有介紹，C1，C2，C3，是常量，ak和ae是k方程和e方程的湍流Prtl數(shù)，Sk和Se

6、是用戶定義的。RNG和標(biāo)準(zhǔn)ke模型的區(qū)別在于：這里特點(diǎn)：特點(diǎn)：RNGke模型來源于嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)技術(shù)。它和標(biāo)準(zhǔn)ke模型很相似，但是有以下改進(jìn)：RNG模型在e方程中加了一個(gè)條件，有效的改善了精度?？紤]到了湍流漩渦，提高了在這方面的精度。RNG理論為湍流Prtl數(shù)提供了一個(gè)解析公式，然而標(biāo)準(zhǔn)ke模型使用的是用戶提供的常數(shù)。然而標(biāo)準(zhǔn)ke模型是一種高雷諾數(shù)的模型，RNG理論提供了一個(gè)考慮低雷諾數(shù)流動(dòng)粘性的解析公式。這些公式的效用依靠正確的對(duì)待近壁區(qū)