fluent湍流模型ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 Inc. All rights reserved. ANSYS, Inc. Proprietary Introductory FLUENT Notes FLUENT Augr 2022 大渦模擬 (LES) ? 過濾 NS方程中的湍流渦頻譜： ? 通過網格尺寸篩選 ? 比網格尺寸小的渦被忽略，用 subgrid scale (SGS) 建模 ? 較大尺度渦用數值方法直接求解 NS方程 ? ? ? ? ? ?tututu iii , xxx ???????????????????????????jijijjiixuxxpxuutu 1jijjijijjiixxuxxpxuutu???????????????????????????? 1Filter, Δ 修正 NS 方程 NS 方程 Subgrid Scale Resolved Scale Instantaneous ponent ? ?jijiij uuuu ????(Subgrid scale Turbulent stress) 616 169。 2022 ANSYS, Inc. All rights reserved. ANSYS, Inc. Proprietary Introductory FLUENT Notes FLUENT Augr 2022 大渦模擬 ? 大渦模擬 (LES) ? LES 非常成功的應用于 RANS 模型不能滿足要求的高端應用 ? 對 NS方程在物理空間進行過濾，大渦直接求解，小渦各向同性模擬 ? 方法 ? 亞網格尺度 (SGS) 湍流模型 ? SmagorinskyLilly 模型 ? WallAdapting Local EddyViscosity(WALE) 壁面適應局部渦粘模型 ? Dynamic SmagorinskyLilly 模型 ? Dynamic Kiic Energy Transport 動能傳輸 ? 分離渦 (DES) 模型 ? LES在 FLUENT中 對所有燃燒模型適用 ? 有基本統計學工具：對求解值進行時均分析，內置快速傅立葉變換 (FFT) ? 在運行 LES之前 , 參考幫助中對 LES方法的指導 (包括網格建議，亞網格模型， 數值方法， 邊界條件等 ) 617 169。 2022 ANSYS, Inc. All rights reserved. ANSYS, Inc. Proprietary Introductory FLUENT Notes FLUENT Augr 2022 分離渦流模擬 (DES) ? 產生原因 ? 對于高雷諾數壁面邊界流動， LES 在解近壁面區域時顯得比較耗費時間 ? 在近壁面區域使用 RANS 可以降低對網格的要求 ? 基于 SpalartAllmaras turbulence 模型的 RANS/LES 混合模型 : ? 一方程 SGS 湍流模型 ? 在平衡狀態下，簡化為代數模型 ? 在高雷諾數的外部空氣動力流動方面， DES是 LES 的有效替代 ? ? ???????? ???????????????????????????? ??????. ..~~1~~~~~211jjwwb xxdfCSCDtD? ??? DES,m in Cdd w618 169。 2022 ANSYS, Inc. All rights reserved. ANSYS, Inc. Proprietary Introductory FLUENT Notes FLUENT Augr 2022 RANS 湍流模型描述 模型 描述 Spalart – Allmaras 單一輸運方程模型，直接解出修正過的湍流粘性， 用于有界壁面流動的航空領域 （需要較好的近壁面網格）；可以使用粗網格。 Standard k–ε 基于兩個輸運方程模型解出 k 和 ε.； 默認的 k–ε模型， 系數由經驗公式給出； 只對完全湍流有效；包含 粘性熱， 浮力， 壓縮性選項。 RNG k–ε 標準 k–ε 模型的變形，方程和系數是來自解析解，在 ε方程中改善了模擬高應變流動的能力；包含選項用來預測渦流和低雷諾數流動。 Realizable k–ε 標準 k–ε 模型的變形，用數學約束改善模型性能。 Standard k–ω 兩個輸運方程求解 k 和 ω； 對于有界壁面和低雷諾數流動性能較好； 包含轉錑，自由剪切，壓縮性選項。 SST k–ω 標準 k–ω 模型的變形；使用混合函數將 SKW與 SKE結合起來；包含了轉錑和剪切流選項。 Reynolds Stress 直接使用輸運方程來解出雷諾應力 , 避免了其它模型的粘性假設 .；用于強旋流。 619 169。 2022 ANSYS, Inc. All rights reserved. ANSYS, Inc. Proprietary Introductory FLUENT Notes FLUENT Augr 2022 模型 用法 SpalartAllmaras 計算量小，對一定復雜程度的邊界層問題有較好效果。 計算結果沒有被廣泛測試，缺少子模型。 Standard k–ε 應用多，計算量適中，有較多數據積累和相當精度。 對于曲率較大、較強壓力梯度、有旋問題等復雜流動模擬效果欠缺。 RNG k–ε 能模擬射流撞擊、分離流、二次流、旋流等中等復雜流動。 收到渦旋粘性各向同性假設限制。 Realizable k–ε 和 RNG基本一致，還可以更好的模擬圓孔射流問題。 收到渦旋粘性各向同性假設限制。 Standard k–ω 對于壁面邊界層、自由剪切流、的雷諾數流動性能較好。適合于逆壓梯度存在情況下的邊界層流動和分離、轉錑。 SST k–ω 基本與標準 k–ω相同。由于對壁面距離依賴性強，因此不太適用于自由剪切流。 Reynolds Stress 是最復合物理解的 RANS模型。避免了各向同性的渦粘假設。占用較多的 CPU時間和內存。較難收斂。對于復雜 3D流動較適用（例如彎曲管道，旋轉，旋流燃燒，旋風分離器）。 RANS 湍流模型用法