湍流模型是什么?湍流的计算方法是什么?

来源:京华在线网 | 2023-03-31 11:13:55 |

湍流模型,是微分方程类型,常用的湍流模型可根据所采用的微分方程数进行分类为:零方程模型、一方程模型、两方程模型、四方程模型、七方程模型等。湍流是不规则、多尺度、有结构的流动,一般是三维、非定常的,具有很强的扩散和耗散。从物理结构上看,湍流是由各种不同尺度的带有旋转结构的涡叠合而成的流动,这些涡的大小及旋转轴的方向分布是随机的。大尺度的涡主要由流动的边界条件决定,其尺寸可以与流场的大小相比拟,它主要受惯影响而存在,是引起低频脉动的原因

湍流的计算方法是什么?

无论湍流运动多么复杂,非稳态的连续方程和Navier-Stokes方程对于湍流的瞬时运动仍然是适用的。但是,湍流所具有的强烈瞬态和非线使得与湍流三维时间相关的全部细节无法用解析的方法精确描述,况且湍流流动的全部细节对于工程实际来说意义不大,因为人们所关心的经常是湍流所引起的均流场变化。这样,就出现了对湍流进行不同简化处理的数学计算方法。其中,最原始的方法是基于统计均或其他均方法建立起来的时均化模拟方法。但这种基于均方程与湍流模型的研究方法只适用于模拟小尺度的湍流运动,不能够从根本上解决湍流计算问题。为了使湍流计算更能反映不同尺度的旋涡运动,研究人员后来又发展了大涡模拟、分离涡模拟与直接数值模拟等方法。总体来说,湍流的计算方法主要分为3类: 雷诺时均模拟、尺度解析模拟和直接数值模拟。其中,前2类方法可看成是非直接数值模拟方法。


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