湍流模型的选择(常用的湍流模型有哪些)
老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于湍流模型的选择和常用的湍流模型有哪些的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享湍流模型的选择以及常用的湍流模型有哪些的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
FLUENT有没有低雷诺数湍流模型
首先打开湍流模型选项,选择k-ε模型,一定要打开这个对话框,然后再在FLUENT的左下角的白色显示栏中输入:
define回车回车,会出现:
beta-feature-access models/
boundary-conditions/ operating-conditions/
custom-field-functions/ parameters/
dynamic-mesh/ phases/
enable-mesh-morpher-optimizer? profiles/
injections/ solution-strategy/
materials/ units
mesh-interfaces/ user-defined/
mixing-planes/
输入models回车回车:
acoustics/ solidification-melting?
addon-module solver/
axisymmetric? species/
crevice-model? steady?
dpm/ unsteady-1st-order?
energy? unsteady-2nd-order-bounded?
multiphase/ unsteady-2nd-order?
radiation/ viscous/
输入viscous回车回车:
add-intermittency-transition-model? kw-standard?
curvature-correction? laminar?
inviscid? reynolds-stress-model?
k-kl-w? sas?
ke-realizable? spalart-allmaras?
ke-rng? transition-sst?
ke-standard? turbulence-expert/
kw-low-re-correction? user-defined
kw-sst?
输入turbulence-expert(或t-e)回车回车:
kato-launder-model? production-limiter?
low-re-ke? turb-non-newtonian?
输入low-re-ke(或lrk)回车回车:
Enable the low-Re k-epsilon turbulence model? [no]
在[no]后面输入y回车,注意一下湍流模型选项的对话框,k-ε模型下面会出现Low-Re,这就是低雷诺数湍流模型了。这时,显示栏会有:
low-re-ke-index low-re-ke? turb-non-newtonian?
继续输入lrki(即第一项)回车:
Low-Re k-epsilon model index [0]
在[0]后面输入0~5,分别代表不同的低雷诺数湍流模型:
0=Abid
1=Lam-Bremhorst
2=Launder-Sharma
3=Yang-Shih
4=Abe-Kondoh-Nagano
5=Chang-Hsieh-Chen
简单的方法是:打开湍流模型选择的对话框,选择k-ε模型后,在FLUENT左下角白色显示栏直接输入:define/models/viscous/t-e/lrk回车回车,再输入y回车即可,然后继续选择不同的低雷诺数湍流模型。
希望对你有帮助。
湍流模型的选择原则
湍流模型选取的准则: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。为了选择最好的模型,你需要了解不同条件的适用范围和限制。
FLUENT软件中提供以下湍流模型:1Spalart-Allmaras模型;2k-ε模型;3k-ω模型;4雷诺应力模型(RSM);5大涡模拟模型(LES)。
1 Spalart-Allmaras模型应用范围:
Spalart-Allmaras模型是设计用于航空领域的,主要是墙壁束缚(wall-bounded)流动,而且已经显示出很好的效果。在透平机械中的应用也愈加广泛。在湍流模型中利用Boussinesq逼近,中心问题是怎样计算漩涡粘度。这个模型被Spalart-Allmaras提出,用来解决因湍流动粘滞率而修改的数量方程。
模型评价:
Spalart-Allmaras模型是相对简单的单方程模型,只需求解湍流粘性的输运方程,不需要求解当地剪切层厚度的长度尺度;由于没有考虑长度尺度的变化,这对一些流动尺度变换比较大的流动问题不太适合;比如平板射流问题,从有壁面影响流动突然变化到自由剪切流,流场尺度变化明显等问题。
Spalart-Allmaras模型中的输运变量在近壁处的梯度要比k-ε中的小,这使得该模型对网格粗糙带来数值误差不太敏感。
Spalart-Allmaras模型不能断定它适用于所有的复杂的工程流体。例如不能依靠它去预测均匀衰退,各向同性湍流。
2 k-ε模型
①标准的k-ε模型:
最简单的完整湍流模型是两个方程的模型,要解两个变量,速度和长度尺度。在FLUENT中,标准k-ε模型自从被Launder and Spalding提出之后,就变成工程流场计算中主要的工具了。适用范围广、经济、合理的精度。它是个半经验的公式,是从实验现象中总结出来的。
湍动能输运方程是通过精确的方程推导得到,耗散率方程是通过物理推理,数学上模拟相似原型方程得到的。
应用范围:该模型假设流动为完全湍流,分子粘性的影响可以忽略,此标准κ-ε模型只适合完全湍流的流动过程模拟。
② RNG k-ε模型:
RNG k-ε模型来源于严格的统计技术。它和标准k-ε模型很相似,但是有以下改进:
a、RNG模型在ε方程中加了一个条件,有效的改善了精度。
b、考虑到了湍流漩涡,提高了在这方面的精度。
c、RNG理论为湍流Prandtl数提供了一个解析公式,然而标准k-ε模型使用的是用户提供的常数。
d、标准k-ε模型是一种高雷诺数的模型,RNG理论提供了一个考虑低雷诺数流动粘性的解析公式。这些公式的作用取决于正确的对待近壁区域。
这些特点使得RNG k-ε模型比标准k-ε模型在更广泛的流动中有更高的可信度和精度。
③可实现的k-ε模型:
可实现的k-ε模型是才出现的,比起标准k-ε模型来有两个主要的不同点:
·可实现的k-ε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。
应用范围:
可实现的k-ε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。而且它对于旋转流动、强逆压梯度的边界层流动、流动分离和二次流有很好的表现。
可实现的k-ε模型和RNG k-ε模型都显现出比标准k-ε模型在强流线弯曲、漩涡和旋转有更好的表现。由于带旋流修正的k-ε模型是新出现的模型,所以还没有确凿的证据表明它比RNG k-ε模型有更好的表现。但是最初的研究表明可实现的k-ε模型在所有k-ε模型中流动分离和复杂二次流有很好的作用。
该模型适合的流动类型比较广泛,包括有旋均匀剪切流,自由流(射流和混合层),腔道流动和边界层流动。对以上流动过程模拟结果都比标准k-ε模型的结果好,特别是可再现k-ε模型对圆口射流和平板射流模拟中,能给出较好的射流扩张。
fluent中怎么打开湍流弥散力
在FLUENT中开启湍流弥散力的方法如下:
1、打开FLUENT软件,并加载您要模拟的文件。
2、在左侧“模拟”菜单下选择“模拟计算控制”选项。
3、在模拟计算控制窗口中,选择“湍流”选项卡。
4、在“湍流”选项卡中,找到“湍流模型”一栏,选择您所需要的湍流模型,如k-ε模型或基于Reynolds应力的模型等。
5、在湍流模型的下方,找到“湍流弥散力”一栏,并勾选“开启湍流弥散力”选项。
6、设置湍流弥散力的参数,如弥散系数等。
7、单击“应用”按钮,然后单击“确定”按钮,使更改生效。
fluent中湍流模型怎样使用非牛顿流体
Fluent中可以使用非牛顿流体模型,主要有以下两种方法:
方法一:使用已有的非牛顿流体模型
Fluent中提供了多种非牛顿流体模型,如Power-law模型、Carreau模型、Cross模型等。用户可以根据实际情况选择合适的模型,然后在模拟中进行设置。设置方法为:在材料属性中选择“非牛顿流体”,然后选择相应的非牛顿流体模型,并输入所需的参数。
方法二:自定义非牛顿流体模型
如果Fluent中提供的非牛顿流体模型不能满足实际需求,用户可以自定义非牛顿流体模型。具体步骤为:在Fluent中创建用户定义的函数UDF,并在其中定义非牛顿流体模型的相关参数和计算公式。然后,在Fluent中通过指定用户定义的函数来应用自定义的非牛顿流体模型。
需要注意的是,使用非牛顿流体模型在计算上会增加一定的计算量,且需要对模型参数进行合理的选择和设置。同时,非牛顿流体模型的精度也与所选的模型和参数有关,需要根据实际情况进行验证和调整。
关于湍流模型的选择到此分享完毕,希望能帮助到您。
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