湍流模型的选择.pdf

节选段落一：
湍流模型的选择
1．湍流简介
湍流出现在速度变动的地方。这种波动使得流体介质之间相互交换动量、能量和浓度变
化，而且引起了数量的波动。由于这种波动是小尺度且是高频率的，所以在实际工程计算中
直接模拟的话对计算机的要求会很高。实际上瞬时控制方程可能在时间上、空间上是均匀的，
或者可以人为的改变尺度，这样修改后的方程耗费较少的计算机。但是，修改后的方程可能
包含有我们所不知的变量，湍流模型需要用已知变量来确定这些变量。
2．选择一个湍流模型
不幸的是没有一个湍流模型对于所有的问题是通用的。选择模型时主要依靠以下几点：
流体是否可压、建立特殊的可行的问题、精度的要求、计算机的能力、时间的限制。


节选段落二：
这些公式的效用依靠正确的对待近壁区域
这些特点使得RNG k-e模型比标准k-e模型在更广泛的流动中有更高的可信度和精
度。
3．2 带旋流修正k-e模型
带旋流修正的 k-e 模型是近期才出现的，比起标准 k-e 模型来有两个主要的不同点。
·带旋流修正的 k-e 模型为湍流粘性增加了一个公式。
·为耗散率增加了新的传输方程，这个方程来源于一个为层流速度波动而作的精确方程
术语“realizable”，意味着模型要确保在雷诺压力中要有数学约束，湍流的连续性。
带旋流修正的 k-e 模型直接的好处是对于平板和圆柱射流的发散比率的更精确的预测。


节选段落三：
类壁面函数的详情见
10.8.2 节。
湍流动能的边界条件和标准壁面函数（式 10.8-8）的完全相同。只是湍流动能的产出是
利用与增强壁面规则（式 10.8-27 和 10.8-32）相一致的速度梯度来计算，以确保贯穿近壁
面区域的公式的正确性。
10.9 湍流流动模拟中网格的探讨
成功的湍流流动计算在生成网格时必须要做一些考虑。由于湍流度（随空间变化的粘性）
在大多数的复杂湍流流动的平均动量和其他一些量的转化中起主导作用，你必须确定湍流度
的大小适合求解，是否需要更高的精度。由于平均流和湍流的剧烈的交互作用，使得湍流流
动的数值结果比薄片层流动的数值结果对网格的依赖更加敏感。