这篇文章注定是阅读量很少的文章


希望通过这篇文章能够让大家了解CFD过程中的一些计算模型


这里主要讲:雷诺时均与大涡模拟


雷诺时均:

雷诺平均法(RANS)应用湍流统计理论,将非稳态的N-S方程对时间做平均,求解工程中需要时均量。从工程应用的观点来看,重要的是湍流引起的平均流场的变化,是整体的效果,所以,在求解的过程中采用求解时均化的N-S方程,而将瞬态的脉动量通过某种模型在时均化的方程中体=体现出来。由此产生了Reynolds平均法。Reynolds平均法的核心思想是不直接求解瞬时的N-S方程,而是想办法求解时均化的Reynolds方程。这样,不仅仅壁面DNS方法的计算量大的问题,而且对工程实际应用可以取得很好的效果。

划重点!!!雷诺时均求解的是时均量,不能反映瞬时变化量,也就无法提供更多的流场小细节给到我们。但是人家好用,求解速度快,所以人家再CFD吃得开。

大涡模拟:

主要用来直接计算尺度大于惯性子区的所有湍流尺度的运动,小于该尺度的流动则利用亚格子应力模型求解,这样可以获得相当高精度的流场信息。

因为大涡模拟可以捕捉湍流大尺度的脉动特性,在一定程度上可以预测压力脉动的高频分量预计非定常的复杂流动现象。使用大涡模拟可以计算高雷诺数流动而且还可以获得足够多的流场内部信息。

划重点!!!大涡模拟其实是减配版的直接数值模拟,大于某一个尺度的直接数值求解,小于这个尺度的用亚格子应力模型求解。而且可以捕捉到湍流大尺度的脉动特性。所以做瞬态的时候建议用大涡模拟来做(如果硬件条件够好)。