[轉(zhuǎn)載]閑談CFD(6)——FLUENT中常用的湍流模型
2017-01-15 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
本文內(nèi)容摘自《精通CFD工程仿真與案例實(shí)戰(zhàn)》。實(shí)際上也是幫助文檔的翻譯,英文好的可直接參閱幫助文檔。
FLUENT中的湍流模型很多,有單方程模型,雙方程模型,雷諾應(yīng)力模型,轉(zhuǎn)捩模型等等。這里只針對(duì)最常用的模型。
1、湍流模型描述
模型 |
描述 |
Spalart-Allmaras |
單方程模型,直接解出修正過(guò)的湍流粘性,用于有界壁面流動(dòng)的航空領(lǐng)域(需要較好的近壁面網(wǎng)格)尤其是繞流過(guò)程;該模型也可用于粗網(wǎng)格。 |
Standard k-e |
雙方程模型。是默認(rèn)的k-e模型,系數(shù)由經(jīng)驗(yàn)公式給出。只對(duì)高Re的湍流有效,包含粘性熱、浮力、壓縮性等選項(xiàng) |
RNG k-e |
標(biāo)準(zhǔn)k-e模型的變形,方程和系數(shù)來(lái)自解析解。在e方程中改善了模擬高應(yīng)變流動(dòng)的能力; 用來(lái)預(yù)測(cè)中等強(qiáng)度的旋游和低雷諾數(shù)流動(dòng) |
Realizable k-e |
標(biāo)準(zhǔn)k-e模型的變形。用數(shù)學(xué)約束改善模型的性能。能用于預(yù)測(cè)中等強(qiáng)度的旋流 |
Standard k-w |
兩個(gè)輸運(yùn)方程求解k與w。對(duì)于有界壁面和低雷諾數(shù)流動(dòng)性能較好,尤其是繞流問(wèn)題;包含轉(zhuǎn)捩。自由剪切和壓縮性選項(xiàng) |
SST k-w |
標(biāo)準(zhǔn)k-w模型的變形。使用混合函數(shù)將標(biāo)準(zhǔn)k-e模型與k-w模型結(jié)合起來(lái),包含了轉(zhuǎn)捩和剪切選項(xiàng) |
Reynolds Stress |
直接使用輸運(yùn)方程來(lái)解出雷諾應(yīng)力,避免了其它模型的粘性假設(shè),模擬強(qiáng)旋流相比其它模型有明顯優(yōu)勢(shì) |
2、湍流模型的選擇
模型 |
用法 |
Spalart Allmaras |
計(jì)算量小,對(duì)一定復(fù)雜的邊界層問(wèn)題有較好的效果 計(jì)算結(jié)果沒(méi)有被 廣泛的測(cè)試,缺少子模型 典型的應(yīng)用場(chǎng)合為航空領(lǐng)域的繞流模擬 |
Standard k-e |
應(yīng)用多,計(jì)算量適中,有較多數(shù)據(jù)積累和比較高的精度 對(duì)于曲率較大和壓力梯度較強(qiáng)等復(fù)雜流動(dòng)模擬效果欠佳 一般工程計(jì)算都使用此模型,其收斂性和計(jì)算精度能滿足一般的工程計(jì)算要求,但模擬旋流和繞流時(shí)有缺陷 |
RNG k-e |
能模擬射流撞擊、分離流、二次流和旋流等 中等復(fù)雜流動(dòng) 受到渦旋粘性同性假設(shè)限制 除強(qiáng)旋流過(guò)程無(wú)法精確預(yù)測(cè)外,其它流動(dòng)都可以使用此模型 |
Realizable k-e |
和RNG基本一致,還可以更好的模擬圓形射流 受到渦旋粘性同性假設(shè)限制 除強(qiáng)旋流過(guò)程無(wú)法精確預(yù)測(cè)外,其它流動(dòng)都可以使用此模型 |
Stand k-w |
對(duì)于壁面邊界層,自由剪切流,低雷諾數(shù)流動(dòng)性能較好。適合于存在逆壓力梯度時(shí)的邊界層流動(dòng),分離與轉(zhuǎn)捩 |
SST k-w |
基本與標(biāo)準(zhǔn)k-w模型相同。由于對(duì)壁距離依賴性較強(qiáng),因此不太適合于自由剪切流 |
Reynolds Stress |
是最復(fù)雜的RANS模型。避免了同性的渦粘性假設(shè)。占用較多的CPU時(shí)間和內(nèi)存。收斂較難。對(duì)于復(fù)雜3D流動(dòng)適用(如彎曲管道、旋轉(zhuǎn)、旋流燃燒、旋風(fēng)),尤其是強(qiáng)旋流運(yùn)動(dòng)。 |
相關(guān)標(biāo)簽搜索:[轉(zhuǎn)載]閑談CFD(6)——FLUENT中常用的湍流模型 Fluent培訓(xùn) Fluent流體培訓(xùn) Fluent軟件培訓(xùn) fluent技術(shù)教程 fluent在線視頻教程 fluent資料下載 fluent分析理論 fluent化學(xué)反應(yīng) fluent軟件下載 UDF編程代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析