fluent中湍流参数的定义

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FLUENT中湍流参数的定义

FLUENT中湍流参数的定义

FLUENT中湍流参数的定义在流体力学中,湍流是流体运动的一种状态,以其非线性、混沌、无规律等特点而闻名。

湍流在自然界和工程实践中普遍存在,如河流、大气流动和燃烧等过程都包含湍流现象。

湍流参数是用来描述湍流特性的一组物理量,可以帮助我们理解和预测湍流行为。

在FLUENT中,湍流参数包括湍流模型、湍流能量方程和湍流模型的特定参数。

湍流模型是湍流参数的核心部分,用来计算湍流流场中湍流分量的方程。

在FLUENT中,常用的湍流模型有:可压缩流的RANS(雷诺平均纳维-斯托克斯)模型、不可压缩流的LES(大涡模拟)模型和复杂流场的RSM (雷诺应力模型)等。

这些模型基于不同的假设和数学表达式,有不同的适用范围和精度。

用户可以根据流体流动的特点选择最适合的湍流模型。

湍流能量方程是湍流模型的重要组成部分,用来描述流体运动中湍流能量的传输和转换。

其方程形式包括湍流能量方程和湍流耗散率方程。

湍流能量方程考虑了湍流动能的输送、湍流耗散和湍流扩散等过程,可以通过求解这个方程来获得湍流解。

湍流耗散率方程则用来描述湍流能量的耗散速率,是湍流的产生和湍流尺度变化的基础。

湍流模型的特定参数是湍流参数的额外细节,用来调整湍流模型中的一些假设。

这些参数包括湍流粘度、湍流剪切应力和湍流耗散率等。

调整这些参数可以改变湍流模型的精度和适用范围,但需要经验和实验数据的支持。

在FLUENT中,用户可以根据需要自行设置这些参数,以获得更精确的湍流预测结果。

总之,湍流参数是FLUENT软件中用于描述湍流行为的一组物理量,包括湍流模型、湍流能量方程和湍流模型的特定参数。

通过使用这些参数,用户可以研究和模拟各种湍流流动现象,如流体流动、湍流传热和湍流搅拌等。

在工程实践中,准确预测和控制湍流行为对于提高流体系统的效率和性能至关重要。

FLUENT提供了一套完善的湍流模拟工具,帮助用户解决湍流相关问题。

fluent中几个定义

fluent中几个定义

fluent中几个压力之间的关系及定义在fluent中会出现这么几个压力:Static pressure(静压)Dynamic pressure(动压)Total pressure(总压)这几个压力是空气动力学的概念,它们之间的关系为:Total pressure(总压)= Static pressure(静压z)+ Dynamic pressure(动压)滞止压力等于总压(因为滞止压力就是速度为0时的压力,此时动压为0.)Static pressure(静压)就是你测量的,比如你现在测量空气压力是一个大气压而在fluent中,又定义了两个压力:Absolute pressure(绝对压力)Relative pressure(参考压力)还有两个压力:operating pressure(操作压力)gauge pressure(表压)它们之间的关系为:--------------------------------------------------------------------------------Absolute pressure(绝对压力)= operating pressure(操作压力) + gauge pressure(表压)--------------------------------------------------------------------------------上面几个压力实际上有些是一一对应的,只是表述上的差别,比如:Static pressure(静压) gauge pressure(表压)例子:定义操作压力对于可压缩流动:把操作压力设为0 ,把表压看作绝对压力湍流中一些基本概念湍流中一些基本概念1.湍流附加切应力在《数值传热学》里讲到湍流粘性系数法时有提到这个概念,但没有明确的解释。

湍流粘性系数法就是将湍流应力表示成湍流粘性系数,计算的关键就转化为求解这种湍流粘性系数。

fluent湍动能和湍流耗散率

fluent湍动能和湍流耗散率

fluent湍动能和湍流耗散率
湍动能和湍流耗散率是流体力学中的两个重要参数,用于描述流场的湍流特性。

湍动能是指流体中湍流运动所具有的动能,它是湍流能量的度量。

湍流耗散率则是表示湍流能量转化为内能的速率,是描述湍流能量损失的指标。

湍动能可以通过流场中速度的涨落来定义。

在流体中,湍流产生的速度涨落往
往比层流更加明显。

这种湍流动能的增加会导致流体对外界施加的阻力增加,同时也与流场中湍流的生成和维持密切相关。

湍流耗散率则是指湍流能量被转化为内能的速率。

在湍流过程中,湍动能会通
过粘性耗散和压力耗散的形式逐渐被转化为内能。

湍流耗散率的大小与流体的黏性有关,黏性越大则湍流耗散率越高,能量转化的速度也就越快。

理解和控制湍动能和湍流耗散率对于研究和应用许多工程问题具有重要意义。

对于飞行器、汽车、船舶等流体力学系统的设计和优化来说,湍动能的减小和湍流耗散率的控制可以降低系统的阻力和能量损失,提高系统的效率。

同时,湍动能和湍流耗散率的研究也有助于理解流体运动的本质,揭示湍流形成和演化的机制,推动相关学科的发展。

总之,湍动能和湍流耗散率是描述流体湍流特性的两个重要参数。

它们的研究
对于理解流体运动、提高工程系统效率以及推动相关学科的发展都具有重要意义。

(整理)FLUENT边界条件(2)—湍流设置.

(整理)FLUENT边界条件(2)—湍流设置.

FLUENT边界条件(2)—湍流设置(fluent教材—fluent入门与进阶教程于勇第九章)Fluent:湍流指定方法(Turbulence Specification Method)2009-09-16 20:50使用Fluent时,对于velocity inlet边界,涉及到湍流指定方法(Turbulence Specification Method),其中一项是Intensity and Hydraulic Diameter (强度和水利直径),本文对其进行论述。

其下参数共两项,(1)是Turbulence Intensity,确定方法如下:I=0.16/Re_DH^0.125 (1)其中Re_DH是Hydraulic Diameter(水力直径)的意思,即式(1)中的雷诺数是以水力直径为特征长度求出的。

雷诺数Re_DH=u×DH/υ(2)u为流速,DH为水利直径,υ为运动粘度。

水利直径见(2)。

(2)水利直径水力直径是水力半径的二倍,水力半径是总流过流断面面积与湿周之比。

水力半径R=A/X (3)其中,A为截面积(管子的截面积)=流量/流速X为湿周(字面理解水流过各种形状管子外圈湿一周的周长)例如:方形管的水利半径R=ab/2(a+b)水利直径DH=2×R (4)举例如下:如果水流速度u=10m/s,圆形管路直径2cm,水的运动粘度为1×10-6 m2/s。

则DH=2×3.14*r^2/(2*3.14*r)=2*3.14*0.01^2/(3.14*0.02)=0.01 r为圆管半径Re_DH=u×DH/υ=10*0.02/10e-6=20000I=0.16/Re_DH^0.125=0.16/20000^0.125=0.0463971424017634≈5%水力半径:润湿周长横截面积=h r , 水力直径:h h r 4D =对圆管而言,管道直径和水力直径是一回事。

FLUENT中湍流参数的定义

FLUENT中湍流参数的定义

FLUENT 中湍流参数的定义2011-07-28 10:46:03| 分类:默认分类|举报|字号订阅流场的入口、出口和远场边界上,用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。

本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF(用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。

在大多数情况下,湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的,因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时,在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时,首先应该定性地对流动进行分析,以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果,甚至使计算发散而无法进行下去。

在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。

下面具体讨论这些湍流参数的含义,以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置:(1)湍流强度(Turbulence Intensity)湍流强度I的定义为:I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg(8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量,u_avg是平均速度。

湍流强度小于1%时,可以认为湍流强度是比较低的,而在湍流强度大于10%时,则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时,湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中,自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

在现代的低湍流度风洞中,自由流的湍流强度通常低于0.05%。

fluent混合多相流湍流普朗特数

fluent混合多相流湍流普朗特数

fluent混合多相流湍流普朗特数
在多相流领域,特别是涉及到湍流的情况下,普朗特数(Prandtl number)是一个重要的无量纲参数。

普朗特数通常用符号Pr表示,它定义为动力黏度与热扩散率之比。

在Fluent(一种流体动力学仿真软件)中,你可以使用普朗特数来描述涉及到多相流湍流的情况。

在混合多相流中,考虑到连续相和分散相之间的热传递,普朗特数可以通过以下公式表示:
Prt=动力黏度t/热扩散率t
其中,下标t表示涉及到分散相(通常是颗粒)的特性。

在Fluent 中,你可以在模拟设置中选择不同的物理模型和湍流模型,并在求解器选项中调整相应的参数,其中就包括普朗特数。

具体的操作可能取决于你的具体模拟问题和所使用的Fluent 版本。

请注意,对于不同类型的多相流问题,特别是考虑到颗粒运动的情况,可能会有不同的模型和参数设置。

因此,最好查阅Fluent 的文档或用户手册,以获取详细的说明和建议。

FLUENT参数设置(新手)

FLUENT参数设置(新手)

4月1日写给Fluent新手(续)31 数值模拟过程中,什么情况下出现伪扩散的情况?以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免?假扩散(false diffusion)的含义:基本含义:由于对流—扩散方程中一阶导数项的离散格式的截断误差小于二阶而引起较大数值计算误差的现象。

有的文献中将人工粘性(artificial viscosity)或数值粘性(numerical viscosity)视为它的同义词.拓宽含义:现在通常把以下三种原因引起的数值计算误差都归在假扩散的名称下1.非稳态项或对流项采用一阶截差的格式;2。

流动方向与网格线呈倾斜交叉(多维问题);3。

建立差分格式时没有考虑到非常数的源项的影响。

克服或减轻假扩散的格式或方法,为克服或减轻数值计算中的假扩散(包括流向扩散及交叉扩散)误差,应当:1. 采用截差阶数较高的格式;2。

减轻流线与网格线之间的倾斜交叉现象或在构造格式时考虑到来流方向的影响。

3. 至于非常数源项的问题,目前文献中,还没有为克服这种影响而专门构造的格式,但是高阶格式显然对减轻其影响是有利的。

32 FLUENT轮廓(contour)显示过程中,有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节,特别是对于封闭的3D物体(如柱体),其原因是什么?如何解决?FLUENT等高线(contour)显示过程中,可以通过调节显示的水平等级来调节其显示细节,Levels..。

最大值允许设置为100.对于封闭的3D物体,可以通过建立Surface,监视Surface 上的量来显示计算结果.或者计算之后将结果导入到Tecplot中,作切片图显示。

33 如果采用非稳态计算完毕后,如何才能更形象地显示出动态的效果图?对于非定常计算,可以通过创建动画来形象地显示出动态的效果图。

Solve—>Animate->Define。

.。

,具体操作请参考Fluent用户手册。

34 在FLUENT的学习过程中,通常会涉及几个压力的概念,比如压力是相对值还是绝对值?参考压力有何作用?如何设置和利用它?GAUGE PRESSURE 就是静压。

fluent初始化湍流动能和湍流耗散率

fluent初始化湍流动能和湍流耗散率

fluent初始化湍流动能和湍流耗散率(原创实用版)目录1.湍流动能和湍流耗散率的概念2.湍流动能和湍流耗散率的初始化设置方法3.湍流系数计算器的使用4.总结正文一、湍流动能和湍流耗散率的概念湍流动能和湍流耗散率是数值计算中湍流模型的两个重要参数。

湍流动能是湍流运动的能量,它的大小和分布影响到湍流模型的计算精度。

湍流耗散率则是描述湍流扩散能力的参数,它决定了湍流场中物质的扩散速度。

二、湍流动能和湍流耗散率的初始化设置方法在 Fluent 软件中,湍流动能和湍流耗散率的初始值需要根据实际工况进行设置。

一般来说,可以根据工况的速度、尺寸等因素进行计算。

有两种常用的计算方法:1.参考陶文铨院士的《数值传热学》一书中的计算方法,根据流速、特征长度等参数进行计算。

2.使用湍流系数计算器或 k-e 经验系数计算器,输入流速、特征长度等参数,可以得到湍流动能和耗散率的初始值推荐值。

三、湍流系数计算器的使用湍流系数计算器是一种便捷的工具,可以帮助用户快速计算湍流系数。

使用时,只需输入流速、特征长度等参数,即可得到湍流动能和耗散率的初始值推荐值。

例如,假设流速为 1m/s,特征长度为 1mm,则可以使用如下公式计算湍流系数:k = 0.47 * (1/1) ^ 0.25 * (1/1000) ^ 0.75其中,0.47 为陶文铨系数,(1/1) ^ 0.25 表示流速的平方根,(1/1000) ^ 0.75 表示特征长度的倒数。

计算得到湍流系数 k 后,可以根据 k 值和流速、特征长度等参数计算湍流动能和湍流耗散率的初始值。

四、总结在 Fluent 中初始化湍流动能和湍流耗散率时,需要根据实际工况进行设置。

可以通过计算或使用湍流系数计算器等工具得到合适的初始值。

fluent湍流扩散系数

fluent湍流扩散系数

fluent湍流扩散系数Fluent湍流扩散系数的概念与应用一、引言湍流是指流体中出现的旋涡和涡旋结构,它是一种非线性的、不规则的运动方式。

在自然界和工程中,湍流广泛存在于气体、液体的运动中。

而湍流扩散系数是描述湍流扩散现象的一个重要参数,它在环境工程、化工工程等领域有着广泛的应用。

本文将从湍流扩散系数的定义、影响因素以及应用方面进行探讨。

二、湍流扩散系数的定义湍流扩散系数是指在湍流条件下,由于湍流的不规则性和随机性而引起的物质或能量的扩散速率。

在湍流运动中,流体分子的混合程度较高,使得物质的扩散速率大大增加。

湍流扩散系数可以用来描述湍流运动中物质扩散的强度和速率。

三、湍流扩散系数的影响因素1. 湍流强度:湍流强度是指湍流运动中涡旋的大小和数量,强湍流会增加物质的混合程度,从而增大湍流扩散系数。

2. 流速:流速是湍流运动中的一个重要因素,较高的流速会增加湍流的能量和湍流强度,进而增大湍流扩散系数。

3. 流体性质:流体的性质也会对湍流扩散系数产生影响。

不同的流体具有不同的粘度和密度,这些性质会影响湍流运动的特性,进而影响湍流扩散系数的大小。

四、湍流扩散系数的应用1. 环境工程中的应用:湍流扩散系数在环境工程中有着广泛的应用,如大气污染物的扩散模拟。

通过测量湍流扩散系数,可以预测污染物的传播范围和浓度分布,为环境保护和污染治理提供重要依据。

2. 化工工程中的应用:在化工工程中,湍流扩散系数是设计反应器和分离设备的重要参数。

通过合理选择湍流扩散系数,可以提高反应效率和分离效果,降低生产成本。

3. 能源工程中的应用:湍流扩散系数在燃烧和能源转换过程中也起着重要的作用。

燃烧过程中,湍流扩散系数决定了燃料和氧气的混合程度,直接影响燃烧效率和能量利用率。

五、总结湍流扩散系数是描述湍流扩散现象的重要参数,它在环境工程、化工工程和能源工程等领域有着广泛的应用。

通过研究湍流扩散系数的影响因素和应用,可以更好地理解湍流运动的特性,提高工程设计和环境保护的效果。

fluent udf 湍流参数

fluent udf 湍流参数

fluent udf 湍流参数湍流参数是湍流模拟中的一个重要概念,它决定了模拟结果的准确性和可靠性。

在Fluent UDF中,我们可以通过定义和调整湍流参数来改善模拟结果,使其更符合实际情况。

本文将介绍几个常见的湍流参数,并探讨它们对模拟结果的影响。

一、湍流模型选择在Fluent UDF中,我们可以选择不同的湍流模型来描述流体中的湍流运动。

常见的湍流模型有k-ε模型、k-ω模型、SST模型等。

每种模型都有其适用的领域和局限性。

在选择湍流模型时,需要根据具体应用场景和模拟目标来进行选择。

二、湍流粘度湍流粘度是一个重要的湍流参数,它决定了流体中湍流运动的强度。

在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流粘度来改变湍流模拟的结果。

一般情况下,湍流粘度越大,湍流运动越强烈;湍流粘度越小,湍流运动越弱。

三、湍流能量和湍流耗散率湍流能量和湍流耗散率是描述湍流运动特征的两个重要参数。

在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流能量和湍流耗散率来改变湍流模拟的结果。

湍流能量越大,湍流运动越强烈;湍流耗散率越大,湍流运动越剧烈。

四、湍流涡粘度比湍流涡粘度比是湍流模拟中的一个重要参数,它描述了湍流涡的扩散和耗散特性。

在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流涡粘度比来改变湍流模拟的结果。

湍流涡粘度比越大,湍流涡的扩散和耗散越强;湍流涡粘度比越小,湍流涡的扩散和耗散越弱。

五、湍流时间尺度湍流时间尺度是描述湍流运动时间特征的一个重要参数。

在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流时间尺度来改变湍流模拟的结果。

湍流时间尺度越小,湍流运动的时间特征越短暂;湍流时间尺度越大,湍流运动的时间特征越持久。

六、湍流强度湍流强度是描述湍流运动强度的一个重要参数。

在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流强度来改变湍流模拟的结果。

湍流强度越大,湍流运动越强烈;湍流强度越小,湍流运动越弱。

七、湍流长度尺度湍流长度尺度是描述湍流涡的空间特征的一个重要参数。

FLUENT 中湍流参数的定义

FLUENT 中湍流参数的定义

FLUENT 中湍流参数的定义2011-07-28 10:46:03| 分类:默认分类|举报|字号订阅流场的入口、出口和远场边界上,用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。

本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF(用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。

在大多数情况下,湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的,因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时,在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时,首先应该定性地对流动进行分析,以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果,甚至使计算发散而无法进行下去。

在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。

下面具体讨论这些湍流参数的含义,以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置:(1)湍流强度(Turbulence Intensity)湍流强度I的定义为:I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg( 8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量,u_avg是平均速度。

湍流强度小于1%时,可以认为湍流强度是比较低的,而在湍流强度大于10%时,则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时,湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中,自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

在现代的低湍流度风洞中,自由流的湍流强度通常低于0.05%。

学习fluent(流体常识及软件计算全参数设置)

学习fluent(流体常识及软件计算全参数设置)

luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体(Ideal Fluid)和粘性流体(Viscous Fluid)2.2 牛顿流体(Newtonian Fluid)和非牛顿流体(non-Newtonian Fluid)2.3 可压缩流体(Compressible Fluid)和不可压缩流体(Incompressible Fluid)2.4 层流(Laminar Flow)和湍流(Turbulent Flow)2.5 定常流动(Steady Flow)和非定常流动(Unsteady Flow)2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动(Supersonic)2.7 热传导(Heat Transfer)及扩散(Diffusion)3 在数值模拟过程中,离散化的目的是什么?如何对计算区域进行离散化?离散化时通常使用哪些网格?如何对控制方程进行离散?离散化常用的方法有哪些?它们有什么不同?3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比(稳定性、精度和经济性)5 流场数值计算的目的是什么?主要方法有哪些?其基本思路是什么?各自的适用范围是什么?6 可压缩流动和不可压缩流动,在数值解法上各有何特点?为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难?6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件?有何物理意义?它与初始条件有什么关系?8 在数值计算中,偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别?9 在网格生成技术中,什么叫贴体坐标系?什么叫网格独立解?10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量?及其在做网格时大致注意到哪些细节?11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时,即两块网格不连续时,怎么样克服这种情况呢?12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题:a、没有定义的边界线如何处理?b、计算域内的内部边界如何处理(2D)?13 为何在划分网格后,还要指定边界类型和区域类型?常用的边界类型和区域类型有哪些?14 20 何为流体区域(fluid zone)和固体区域(solid zone)?为什么要使用区域的概念?FLUENT是怎样使用区域的?15 21 如何监视FLUENT的计算结果?如何判断计算是否收敛?在FLUENT中收敛准则是如何定义的?分析计算收敛性的各控制参数,并说明如何选择和设置这些参数?解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么?16 22 什么叫松弛因子?松弛因子对计算结果有什么样的影响?它对计算的收敛情况又有什么样的影响?17 23 在FLUENT运行过程中,经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值,此时如何解决?而这里的极限值指的是什么值?修正后它对计算结果有何影响18 24 在FLUENT运行计算时,为什么有时候总是出现“reversed flow”?其具体意义是什么?有没有办法避免?如果一直这样显示,它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化?在FLUENT中初始化的方法对计算结果有什么样的影响?初始化中的“patch”怎么理解?27 什么叫PDF方法?FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些?30 FLUENT运行过程中,出现残差曲线震荡是怎么回事?如何解决残差震荡的问题?残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响?31数值模拟过程中,什么情况下出现伪扩散的情况?以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免?32 FLUENT轮廓(contour)显示过程中,有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节,特别是对于封闭的3D物体(如柱体),其原因是什么?如何解决?33 如果采用非稳态计算完毕后,如何才能更形象地显示出动态的效果图?34 在FLUENT的学习过程中,通常会涉及几个压力的概念,比如压力是相对值还是绝对值?参考压力有何作用?如何设置和利用它?35 在FLUENT结果的后处理过程中,如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题?36 在DPM模型中,粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程,如何显示单一粒径粒子的轨道(如20微米的粒子)?37 在FLUENT定义速度入口时,速度入口的适用范围是什么?湍流参数的定义方法有哪些?各自有什么不同?38 在计算完成后,如何显示某一断面上的温度值?如何得到速度矢量图?如何得到流线?39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么?分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别43 FLUENT中常用的文件格式类型:dbs,msh,cas,dat,trn,jou,profile等有什么用处? 44 在计算区域内的某一个面(2D)或一个体(3D)内定义体积热源或组分质量源。

fluent算法的一些说明

fluent算法的一些说明

fluent算法的⼀些说明FLUENT-manual 中解算⽅法的⼀些说明,摘录翻译了其中⽐较重要的细节,希望对初学FLUENT的朋友在选择设置上提供⼀些帮助,不致⾛过多的弯路。

离散1、 QUICK格式仅仅应⽤在结构化⽹格上,具有⽐second-order upwind 更⾼的精度,当然,FLUENT也允许在⾮结构⽹格或者混合⽹格模型中使⽤QUICK格式,在这种情况下,⾮结构⽹格单元仍然使⽤second-order upwind 格式计算。

2 、MUSCL格式可以应⽤在任何⽹格和复杂的3维流计算,相⽐second-order upwind,third-order MUSCL 可以通过减少数值耗散⽽提⾼空间精度,并且对所有的传输⽅程都适⽤。

third-order MUSCL ⽬前在FLUENT中没有流态限制,可以计算诸如冲击波类的⾮连续流场。

3、有界中⼼差分格式bounded central differencing 是LES默认的对流格式,当选择 LES后,所有传输⽅程⾃动转换为bounded central differencing 。

4 、low diffusion discretization 只能⽤在亚⾳速流计算,并且只适⽤于implicit-time,对⾼Mach流,或者在explicit time公式下运⾏LES ,必须使⽤ second-order upwind 。

5、改进的HRIC格式相⽐QUICK 与second order 为VOF计算提供了更⾼的精度,相⽐Geo-Reconstruct格式减少更多的计算花费。

6 、explicit time stepping 的计算要求苛刻,主要⽤在捕捉波的瞬态⾏为,相⽐implicit time stepping 精度更⾼,花费更少。

但是下列情况不能使⽤explicit time stepping:(1)分离计算或者耦合隐式计算。

explicit time stepping只能⽤于耦合显式计算。

FLUENT中湍流参数的定义

FLUENT中湍流参数的定义

FLUENT 中湍流参数的定义2011-07-28 10:46:03| 分类:默认分类|举报|字号订阅流场的入口、出口和远场边界上,用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。

本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF (用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。

在大多数情况下,湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的,因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时,在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时,首先应该定性地对流动进行分析,以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果,甚至使计算发散而无法进行下去。

在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。

下面具体讨论这些湍流参数的含义,以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置:(1)湍流强度(Turbulence Intensity)湍流强度I的定义为:I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg (8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量,u_avg是平均速度。

湍流强度小于1%时,可以认为湍流强度是比较低的,而在湍流强度大于10%时,则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时,湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中,自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

在现代的低湍流度风洞中,自由流的湍流强度通常低于0.05%。

fluent湍流常数

fluent湍流常数

fluent湍流常数湍流常数,是描述流体湍流性质的一个重要参数。

它是指在单位时间内,流体的湍流速度脉动的幅度与流体平均速度之间的比值。

湍流常数越大,代表着流体湍流性越强,流体的速度脉动越剧烈。

湍流常数的概念源自于对湍流现象的研究。

在自然界中,湍流无处不在。

从奔腾的江河到波涛汹涌的海洋,从风吹过的草原到空气中的气旋,都是湍流的表现。

湍流是一种复杂而有序的运动形式,由于流体分子之间的相互作用和碰撞,使得流体的速度分布不均匀,产生了不规则的涡旋和速度脉动。

湍流的特点是不可预测和不稳定,因此对湍流的研究一直是科学家们关注的焦点。

湍流常数的大小直接影响着流体的运动特性。

当湍流常数较小时,流体的速度脉动相对较小,流动较为平稳。

而当湍流常数较大时,流体的速度脉动较大,流动变得不规则、混乱,甚至形成漩涡和涡旋。

湍流常数可以通过测量流体的速度脉动来获得,通过对湍流常数的研究,可以更深入地了解流体的运动规律,为工程设计和科学研究提供重要的参考。

在实际应用中,湍流常数的研究对于许多领域都具有重要意义。

例如在航空航天工程中,湍流常数的大小直接影响着飞行器的气动性能和阻力,关系到飞行器的安全和经济性。

在水利工程中,湍流常数的研究对于水流的输送和水力发电的效率有着重要影响。

在环境科学领域,湍流常数的研究可以帮助我们更好地理解大气和海洋的运动规律,为气候变化和海洋生态系统的研究提供依据。

湍流常数作为描述流体湍流性质的重要参数,对于理解和研究流体的运动行为具有重要意义。

通过对湍流常数的研究,可以更好地理解自然界中湍流现象的本质,为工程设计和科学研究提供有益的参考,推动科学技术的进步和应用的发展。

让我们一起探索湍流的奥秘,揭开自然的面纱,为人类的进步贡献一份力量。

学习fluent-(流体常识及软件计算参数设置)

学习fluent-(流体常识及软件计算参数设置)

学习fluent-(流体常识及软件计算参数设置)luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体(Ideal Fluid)和粘性流体(Viscous Fluid)2.2 牛顿流体(Newtonian Fluid)和非牛顿流体(non-Newtonian Fluid)2.3 可压缩流体(Compressible Fluid)和不可压缩流体(Incompressible Fluid)2.4 层流(Laminar Flow)和湍流(Turbulent Flow)2.5 定常流动(Steady Flow)和非定常流动(Unsteady Flow)2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动(Supersonic)2.7 热传导(Heat Transfer)及扩散(Diffusion)3 在数值模拟过程中,离散化的目的是什么?如何对计算区域进行离散化?离散化时通常使用哪些网格?如何对控制方程进行离散?离散化常用的方法有哪些?它们有什么不同?3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比(稳定性、精度和经济性)5 流场数值计算的目的是什么?主要方法有哪些?其基本思路是什么?各自的适用范围是什么?6 可压缩流动和不可压缩流动,在数值解法上各有何特点?为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难?6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件?有何物理意义?它与初始条件有什么关系?8 在数值计算中,偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别?9 在网格生成技术中,什么叫贴体坐标系?什么叫网格独立解?10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量?及其在做网格时大致注意到哪些细节?11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时,即两块网格不连续时,怎么样克服这种情况呢?12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题:a、没有定义的边界线如何处理?b、计算域内的内部边界如何处理(2D)?13 为何在划分网格后,还要指定边界类型和区域类型?常用的边界类型和区域类型有哪些?14 20 何为流体区域(fluid zone)和固体区域(solid zone)?为什么要使用区域的概念?FLUENT是怎样使用区域的?15 21 如何监视FLUENT的计算结果?如何判断计算是否收敛?在FLUENT中收敛准则是如何定义的?分析计算收敛性的各控制参数,并说明如何选择和设置这些参数?解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么?16 22 什么叫松弛因子?松弛因子对计算结果有什么样的影响?它对计算的收敛情况又有什么样的影响?17 23 在FLUENT运行过程中,经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值,此时如何解决?而这里的极限值指的是什么值?修正后它对计算结果有何影响18 24 在FLUENT运行计算时,为什么有时候总是出现“reversed flow”?其具体意义是什么?有没有办法避免?如果一直这样显示,它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化?在FLUENT中初始化的方法对计算结果有什么样的影响?初始化中的“patch”怎么理解?27 什么叫PDF方法?FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些?30 FLUENT运行过程中,出现残差曲线震荡是怎么回事?如何解决残差震荡的问题?残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响?31数值模拟过程中,什么情况下出现伪扩散的情况?以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免?32 FLUENT轮廓(contour)显示过程中,有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节,特别是对于封闭的3D物体(如柱体),其原因是什么?如何解决?33 如果采用非稳态计算完毕后,如何才能更形象地显示出动态的效果图?34 在FLUENT的学习过程中,通常会涉及几个压力的概念,比如压力是相对值还是绝对值?参考压力有何作用?如何设置和利用它?35 在FLUENT结果的后处理过程中,如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题?36 在DPM模型中,粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程,如何显示单一粒径粒子的轨道(如20微米的粒子)?37 在FLUENT定义速度入口时,速度入口的适用范围是什么?湍流参数的定义方法有哪些?各自有什么不同?38 在计算完成后,如何显示某一断面上的温度值?如何得到速度矢量图?如何得到流线?39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么?分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别43 FLUENT中常用的文件格式类型:dbs,msh,cas,dat,trn,jou,profile等有什么用处?44 在计算区域内的某一个面(2D)或一个体(3D)内定义体积热源或组分质量源。

FLUENT 中湍流参数的定义

FLUENT 中湍流参数的定义

FLUENT 中湍流参数的定义2011-07-28 10:46:03| 分类:默认分类|举报|字号订阅流场的入口、出口和远场边界上,用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。

本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF(用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。

在大多数情况下,湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的,因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时,在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时,首先应该定性地对流动进行分析,以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果,甚至使计算发散而无法进行下去。

在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。

下面具体讨论这些湍流参数的含义,以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置:(1)湍流强度(Turbulence Intensity)湍流强度I的定义为:I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg(8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量,u_avg是平均速度。

湍流强度小于1%时,可以认为湍流强度是比较低的,而在湍流强度大于10%时,则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时,湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中,自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

在现代的低湍流度风洞中,自由流的湍流强度通常低于0.05%。

FLUENT中湍流参数的定义

FLUENT中湍流参数的定义

FLUENT 中湍流参数的定义2011-07-28 10:46:03| 分类: 默认分类|举报|字号订阅流场的入口、出口和远场边界上,用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。

本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF(用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。

在大多数情况下,湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的,因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时,在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时,首先应该定性地对流动进行分析,以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果,甚至使计算发散而无法进行下去。

在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。

下面具体讨论这些湍流参数的含义,以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置:(1)湍流强度(Turbulence Intensity)湍流强度I的定义为:I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg(8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量,u_avg是平均速度。

湍流强度小于1,时,可以认为湍流强度是比较低的,而在湍流强度大于10,时,则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时,湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中,自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

在现代的低湍流度风洞中,自由流的湍流强度通常低于0.05%。

fluent湍流积分尺度

fluent湍流积分尺度

fluent湍流积分尺度
Fluent湍流积分尺度是工程流体力学领域中的一个重要概念,它用于描述流体中湍流动量传递的特性。

下面,我们将分步骤来阐述这
一概念。

第一步,理解湍流和涡旋。

湍流是指在流体中,流体的速度和方
向存在无规律的快速变化的现象,而这种变化会产生一些旋转的涡旋。

这些涡旋将能量从大范围的气流中转移并释放,同时使流体中的速度
不断增加。

第二步,解释湍流尺度。

湍流尺度通常是指一个涡旋的大小。


流体力学中,湍流尺度越小,涡旋旋转得越快,能量传递得也越快。

但是同时,小尺寸的涡旋也会更加不稳定,很容易分裂或消失。

第三步,介绍积分尺度。

积分尺度是指涡旋的平均大小,取的方
式为将所有湍流尺度的大小按比例加起来求平均值。

这种平均方法对
大范围的涡旋和小范围的涡旋赋予了平等的权重,从而提供了一个理
解湍流动力学的全局观。

第四步,探讨Fluent湍流积分尺度。

Fluent是一种常用的工程
流体力学模拟软件。

在Fluent中,湍流模型基于积分尺度模型,它在
计算流场湍流运动的时候将所有涡旋的大小按比例加起来求平均值,
从而得到一个湍流积分尺度。

这个尺度可以描述湍流动力学的特征,
以便更好地预测流体的流动和阻力。

综上所述,Fluent湍流积分尺度是理解湍流动力学和工程流体力学的重要概念。

在Fluent中,它被用来描述流体中湍流动量传递的特性,为更加精确地预测流体的流动和阻力提供了重要的帮助。

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FLUENT 中湍流参数的定义2011-07-28 10:46:03| 分类:默认分类|举报|字号订阅流场的入口、出口和远场边界上,用户需要定义流场的湍流参数。

在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。

在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。

本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF (用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。

在大多数情况下,湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的,因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。

特别是在不知道湍流参量的分布规律时,在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。

在设置边界条件时,首先应该定性地对流动进行分析,以便边界条件的设置不违背物理规律。

违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果,甚至使计算发散而无法进行下去。

在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。

下面具体讨论这些湍流参数的含义,以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置:(1)湍流强度(Turbulence Intensity)湍流强度I的定义为:I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg(8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量,u_avg是平均速度。

湍流强度小于1%时,可以认为湍流强度是比较低的,而在湍流强度大于10%时,则可以认为湍流强度是比较高的。

在来流为层流时,湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。

比如在模拟风洞试验的计算中,自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。

在现代的低湍流度风洞中,自由流的湍流强度通常低于%。

内流问题进口处的湍流强度取决于上游流动状态。

如果上游是没有充分发展的未受扰流动,则进口处可以使用低湍流强度。

如果上游是充分发展的湍流,则进口处湍流强度可以达到几个百分点。

如果管道中的流动是充分发展的湍流,则湍流强度可以用公式(8-2)计算得到,这个公式是从管流经验公式得到的:I=u’/u_avg=*Re_DH^(8-2)其中Re_DH是Hydraulic Diameter(水力直径)的意思,即式(8-2)中的雷诺数是以水力直径为特征长度求出的。

(2)湍流的长度尺度与水力直径湍流能量主要集中在大涡结构中,而湍流长度尺度l则是与大涡结构相关的物理量。

在充分发展的管流中,因为漩涡尺度不可能大于管道直径,所以l 是受到管道尺寸制约的几何量。

湍流长度尺度l 与管道物理尺寸L关系可以表示为:l=(8-3)式中的比例因子是充分发展管流中混合长的最大值,而L则是管道直径。

在管道截面不是圆形时,L可以取为管道的水力直径。

湍流的特征长取决于对湍流发展具有决定性影响的几何尺度。

在上面的讨论中,管道直径是决定湍流发展过程的唯一长度量。

如果在流动中还存在其他对流动影响更大的物体,比如在管道中存在一个障碍物,而障碍物对湍流的发生和发展过程起着重要的干扰作用。

在这种情况下,湍流特征长就应该取为障碍物的特征长度。

从上面的分析可知,虽然式(8-2)对于大多数管道流动是适用的,但并不是普遍适用的,在某些情况下可以进行调整。

在FLUENT 中选择特征长L或湍流长度尺度l的方法如下:1)对于充分发展的内流,可以用Intensity and Hydraulic Diameter (湍流强度与水力直径)方法定义湍流,其中湍流特征长度就是Hydraulic Diameter(水力直径)HD。

2)对于导向叶片或分流板下游的流场,可以用Intensity and Hydraulic Diameter(湍流强度与水力直径)定义湍流,并在Hydraulic Diameter(水力直径)中将导向叶片或分流板的开口部分的长度L 定义为特征长度。

3)如果进口处的流动为受到壁面限制且带有湍流边界层的流动,可以在Intensity and Length Scale 面板中用边界层厚度delta_99 通过公式l=*delta_99计算得到湍流长度尺度l。

最后在Turbulence Length Scale(湍流长度尺度)中输入l的值。

(3)湍流粘度比湍流粘度比mu_t/mu与湍流雷诺数Re_t成正比。

湍流雷诺数的定义为:Re_t=k*k/(Epsilon*nu)(8-4)在高雷诺数边界层、剪切层和充分发展的管道流动中的数值较大,其量级大约在100 到1000 之间。

而在大多数外部流动的自由流边界上,湍流粘度比的值很小。

在典型情况下,其值在1 到10 之间。

(4)推导湍流变量时采用的关系式为了从前面讲到的湍流强度I,湍流长度尺度L和湍流粘度比mu_t/mu 求出其他湍流变量,必须采用几个经验关系式。

在FLUENT 中使用的经验关系式主要包括下面几种:1)从湍流强度和长度尺度求出修正的湍流粘度在使用Spalart-Allmaras 模型时,可以用湍流强度I和长度尺度l求出修正的湍流粘度,具体公式如下:nu~=Sqrt*u_avg*I*L(8-5)在使用FLUENT 时,如果在Spalart-Allmaras 模型中选择Intensity and Hydraulic Diameter(湍流强度与水力直径)选项,则修正的湍流粘度就用这个公式求出。

其中的长度尺度l则用式(8-3)求出。

2)用湍流强度求出湍流动能湍流动能k与湍流强度I的关系如下:k=*(u_avg*I)^2(8-6)如果在使用FLUENT 时没有直接输入湍流动能k和湍流耗散率Epsilon 的值,则可以使用Intensity and Hydraulic Diameter(湍流强度与水力直径)、Intensity and Length Scale(湍流强度与长度尺度)或Intensity and Viscosity Ratio(湍流强度与粘度比)等方法确定湍流动能,而确定的办法就是使用上面的公式(8-6)。

3)用长度尺度求出湍流耗散率长度尺度l与湍流耗散率之间的关系为:epsilon=C_mu^*k^l(8-7)式中C_mu为湍流模型中的一个经验常数,其值约等于。

在没有直接输入湍流动能k和湍流耗散率epsilon的情况下,可以用Intensity and Hydraulic Diameter(湍流强度与水力直径)或Intensity and Length Scale(湍流强度与长度尺度)等办法,利用上述公式确定湍流耗散率epsilon。

4)用湍流粘度比求出湍流耗散率湍流耗散率epsilon与湍流粘度比mu_t/mu 和湍流动能k的关系如下:epsilon=rho*C_mu*k^2/mu*(mu_t/mu)^-1 (8-8)式中C_mu为湍流模型中的一个经验常数,其值约等于。

在没有直接输入湍流动能k 和湍流耗散率epsilon的情况下,可以用Intensity and ViscosityRatio(湍流强度与粘度比)定义湍流变量,实际上就是利用上述公式算出湍流耗散率epsilon。

5)湍流衰减过程中湍流耗散率的计算如果计算风洞阻尼网下游试验段中的流场,可以用下式求出湍流耗散率Epsilon:epsilon=delta_k*U_farfield/L_farfield(8-9)式中delta_k是湍流动能k 的衰减量,比如可以设为入口处k 值的10%,U_farfield是自由流速度,L_farfield是自由流区域的长度。

(8-9)式是对高雷诺数各向同性湍流衰减指数律的线性近似,其理论基础是衰减湍流中湍流动能k的方程:U *(partial derivative of U with respect to x)=-epsilon (8-10)如果用这种方法计算epsilon,还需要用(8-8)式检验计算结果,以保证湍流粘度比mu_t/mu不过大。

虽然这种方法在FLUENT 中没有使用,但是可以用这种方法估算出自由流中的湍流耗散率epsilon,然后再用(8-6)式确定k,最后在Turbulence Specification Method(湍流定义方法)下拉列表中选择K and Epsilon(k 和Epsilon )并k和Epsilon的计算结果输入到相应的栏目中。

6)用长度尺度计算比耗散率如果知道湍流长度尺度l,可以用下式确定omega:omega=k^(C_mu^*l)(8-11)式中C_mu和长度尺度l的取法与前面段落中所述相同。

在使用Intensity and Hydraulic Diameter(湍流强度与水力直径)或Intensity and Length Scale(湍流强度与长度尺度)定义湍流时,FLUENT 用的就是这种方法。

7)用湍流粘度比计算比耗散率omega的值还可以用mu_t/mu 和k通过下式计算得出:omega=rho*k/mu*(mu_t/mu)^-1(8-12)在使用Intensity and Viscosity Ratio(湍流强度与粘度比)方法定义湍流时,FLUENT就是使用上述关系式对湍流进行定义的。

8)用湍流动能定义雷诺应力分量在使用RSM(雷诺应力模型)时,如果用户没有在Reynolds-Stess Specification Method(雷诺应力定义方法)的Reynolds-StressComponents(雷诺应力分量)选项中直接定义雷诺应力的值,则雷诺应力的值将由给定的k值计算得出。

假定湍流是各向同性的,即:Average(u’_i*u’_j)=0(8-13)且:Average(u’_aphla*u’_aphla)=2k/3(8-14)如果用户在Reynolds-Stress Specification Method(雷诺应力定义方法)下拉列表中选择K or Turbulence Intensity(k或湍流强度I)时,FLUENT就用这种方法定义湍流。

(5)在大涡模拟方法(LES)中定义进口湍流在使用速度进口条件时,可以将湍流强度作为对LES 进口速度场的扰动定义在边界条件中。

在实际计算中,根据湍流强度求出的随机扰动速度分量与速度场叠加后形成LES 算法边界上的、随机变化的速度场。

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