fluent 提供的湍流模型

1、FLUENT提供的湍流模型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TheSpalartAllmaras模型模型對(duì)于解決動(dòng)力漩渦粘性，SpalartAllmaras模型是相對(duì)簡(jiǎn)單的方程。它包含了一組新的方程，在這些方程里不必要去計(jì)算和剪應(yīng)力層厚度相關(guān)的長(zhǎng)度尺度。SpalartAllmaras模

2、型是設(shè)計(jì)用于航空領(lǐng)域的，主要是墻壁束縛流動(dòng)，而且已經(jīng)顯示出和好的效果。在透平機(jī)械中的應(yīng)用也愈加廣泛。在原始形式中SpalartAllmaras模型對(duì)于低雷諾數(shù)模型是十分有效的，要求邊界層中粘性影響的區(qū)域被適當(dāng)?shù)慕鉀Q。在FLUENT中，SpalartAllmaras模型用在網(wǎng)格劃分的不是很好時(shí)。這將是最好的選擇，當(dāng)精確的計(jì)算在湍流中并不是十分需要時(shí)。再有，在模型中近壁的變量梯度比在ke模型和kω模型中的要小的多。這也許可以使模型對(duì)于數(shù)值的

3、誤差變得不敏感。想知道數(shù)值誤差的具體情況請(qǐng)看5.1.2。需要注意的是SpalartAllmaras模型是一種新出現(xiàn)的模型，現(xiàn)在不能斷定它適用于所有的復(fù)雜的工程流體。例如，不能依靠它去預(yù)測(cè)均勻衰退，各向同性湍流。還有要注意的是單方程的模型經(jīng)常因?yàn)閷?duì)長(zhǎng)度的不敏感而受到批評(píng)，例如當(dāng)流動(dòng)墻壁束縛變?yōu)樽杂杉羟辛?。?biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)ke模型模型最簡(jiǎn)單的完整湍流模型是兩個(gè)方程的模型，要解兩個(gè)變量，速度和長(zhǎng)度尺度。在FLUENT中，標(biāo)準(zhǔn)ke模型自從被Launde

4、rSpalding提出之后，就變成工程流場(chǎng)計(jì)算中主要的工具了。適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)，有合理的精度，這就是為什么它在工業(yè)流場(chǎng)和熱交換模擬中有如此廣泛的應(yīng)用了。它是個(gè)半經(jīng)驗(yàn)的公式，是從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中總結(jié)出來(lái)的。由于人們已經(jīng)知道了ke模型適用的范圍，因此人們對(duì)它加以改造，出現(xiàn)了RNGke模型和帶旋流修正ke模型1.RNGke模型模型RNGke模型來(lái)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

5、善了精度。?考慮到了湍流漩渦，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(hù)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)域這些特點(diǎn)使得RNGke模型比標(biāo)準(zhǔn)ke模型在更廣泛的流動(dòng)中有更高的可信度和精度。2.帶旋流修正的帶旋流修正的ke模型（模型（realizableke）ω模型也是兩個(gè)方程的模型

6、，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。RSM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(zhuān)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