04_湍流的模拟

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层流区

过渡区

湍湍流某特定点的实测速度

实测风速

惯性子区

耗散区

湍流运动可以看作是能量由低频脉动向高频脉动过渡，并最终被流体粘性所耗散的过程。

4.3 湍流的数值模拟方法简介

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•大涡模拟方法(LES):用瞬时湍流控制方程直接模拟湍流中的大尺度涡，不直接模拟小尺度涡，而小涡

•Reynolds平均法(RANS):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。

湍动粘度湍动能

湍动粘度是空间坐标的函数，取决于流动状态，而不是物理参数，下标t表示湍流流动。

湍动粘度可以表示成湍动能和湍流耗散率的函数：

在该湍流模型中，湍动能和湍流耗散率是两个基本未知量，可以列出相应的输运方程。

壁面区3个子层的划分与相应的速度

求解壁面区流动的两种途径所对应的计算网格

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☆LES方法控制方程中，滤波后的N-S方程与RANS 程在形式上类似，区别在于这里的变量是滤波后的值，仍是瞬时值，而非是均值。同时湍流应力的表达