fluent低雷诺系数k-e模型
fluent中的一些基本问题
fluent中的一些基本问题fluent中的一些基本问题2022年-04-22 16:34:03| 分类：CFD | 标签：|字号大中小订阅使用gambit时可能遇到的问题问题1:如果体网格做好后,感觉质量不好,然后将体网格删除,在其面上重新作网格,结果发现网格都脱离面,不再附体了,比其先前的网格质量更差了.原因:删除体网格时，也许连同较低层次的网格都删除了.上面的脱离面可能是需要的体的面.解决方法:重新生成了面,在重新划分网格问题2:在gambit下做一虚的曲面的网格,结果面上的网格线脱离曲面,由此产生的体网格出现负体积.原因:估计是曲面扭曲太严重造成的解决方法:可以试试分区域划分体网格,先将曲面分成几个小面，生成各自的面网，再划体网格。
问题3:当好网格文件的时候，并检查了网格质量满足要求，但输出*.msh时报错误.原因:应该不是网格数量和尺寸.可能是在定义边界条件或continuum type时出了问题.解决方法:先把边界条件删除重新导出看行不行.其二如果有两个几何信息重合在一起, 也可能出现上述情况,将几何信息合并掉.问题4:当把两个面(其中一个实际是由若干小面组成,将若干小面定义为了group了)拼接在一起,也就是说两者之间有流体通过,两个面个属不同的体,网格导入到fluent时,使用interface时出现网格check的错误,将interface 的边界条件删除,就不会发生网格检查的错误.原因:interface后的两个体的交接面,fluent以将其作为内部流体处理（非重叠部分默认为wall，合并后网格会在某些地方发生畸变，导致合并失败.也可能准备合并的两个面几何位置有误差,应该准确的在同一几何位置(合并的面大小相等时),在合并之前要合理分块解决方法:为了避免网格发生畸变(可能一个面上的网格跑到另外的面上了),可以一面网格粗,一面网格细,或者通过将一个面的网格直接映射到另一面上的,两个面默认为interior.也可以将网格拼接一起.Map （产生规则的结构化网格）Submap（把一个非mappable面分成几个mappable面，从而在每个区域产生结构化网格）Pave （产生非结构化网格）Tri Primitive（把一个三边形面分成三个四边形部分，在每个部分生成结构化网格）Wedge Primitive（在楔形面的顶点产生三角形网格单元，从顶点往外生成发散性的网格）插值方式常称为离散格式。
FLUENT操作过程及全参数选择
FLUENT操作过程及全参数选择振动流化床仿真操作过程及参数选择1创建流化床模型。
根据靳海波论⽂提供的试验机参数，创建流化床模型。
流化床直148mm，⾼1m，开孔率9%，孔径2mm。
在筛板上铺两层帆布保证⽓流均布。
因为实验机为⼀个圆形的流化床，所以可简化为仅⼆维模型。
⽽实际实验中流化⾼度远⼩于1m，甚⾄500mm，所以为提⾼计算时间，可将模型⾼度缩为500mm。
由于筛板上铺设两层帆布以达到⽓流均分的⽬的，所以认为沿整个筛板的进⼝风速为均匀的。
最终简化模型如下图所⽰：上图为流化后的流化床模型，可以看出流化床下端的⽹格相对上端较密，因为流化⾏为主要发⽣的流化床下端，为了加快计算时间，所以采⽤这种下密上疏的划分⽅式。
其中进⼝设置为velocity inlet；出⼝设置为outflow；左右两边分为设置为wall。
在GAMBIT中设置完毕后，输出⼆维模型vfb.msh。
outflow边界条件不需要给定任何⼊⼝的物理条件，但是应⽤也会有限制，⼤致为以下四点：1.只能⽤于不可压缩流动2.出⼝处流动充分发展3.不能与任何压⼒边界条件搭配使⽤（压⼒⼊⼝、压⼒出⼝）4.不能⽤于计算流量分配问题（⽐如有多个出⼝的问题）2打开FLUENT 6.3.26，导⼊模型vfb.msh点击GRID—CHECK，检查⽹格信息及模型中设置的信息，核对是否正确，尤其查看是否出现负体积和负⾯积，如出现马上修改。
核对完毕后，点击GRID-SCALE弹出SCALE GRID窗⼝，设置单位为mm，并点击change length unit 按钮。
具体设置如下：3设置求解器保持其他设置为默认，更改TIME为unsteady，因为实际流化的过程是随时间变化的。
（1）pressure based 求解⽅法在求解不可压流体时，如果我们联⽴求解从动量⽅程和连续性⽅程离散得到的代数⽅程组，可以直接得到各速度分量及相应的压⼒值，但是要占⽤⼤量的计算内存，这⼀⽅法已可以在Fluent6.3中实现，所需内存为分离算法的1.5-2倍。
fluent k-epsilon模型 公式
fluent k-epsilon模型公式
k-epsilon模型是一种常用的湍流模型，用于描述流体中湍流运动的特性。
它基于湍流能量和湍流速度脉动的方程来描述湍流的发展和衰减。
k方程描述了湍流能量的传输与产生，而epsilon方程描述了湍流速度脉动的耗散。
k表示湍流能量，epsilon表示湍流速度脉动的耗散率。
k方程的一般形式为：
∂(ρk)/∂t + ∂(ρuk)/∂x + ∂(ρvk)/∂y + ∂(ρwk)/∂z = Pk - εk + ∂/∂x[(μ+μt)/σk ∂(ρk)/∂x] + ∂/∂y[(μ+μt)/σk ∂(ρk)/∂y] + ∂/∂z[(μ+μt)/σk ∂(ρk)/∂z]
epsilon方程的一般形式为：
∂(ρε)/∂t + ∂(ρuε)/∂x + ∂(ρvε)/∂y + ∂(ρwε)/∂z = C1ε(ε/k)Pk - C2ε(ε^2/k) + ∂/∂x[(μ+μt)/σε ∂(ρε)/∂x] + ∂/∂y[(μ+μt)/σε ∂(ρε)/∂y] + ∂/∂z[(μ+μt)/σε ∂(ρε)/∂z] + C3εG
其中，Pk表示湍流能量项的产生率，εk表示湍流能量项的耗散率，u、v、w分别表示流体速度的x、y、z分量，ρ表示流体密度，μ表示动力粘度，μt表示湍流粘度，σk、σε分别为湍流能量和湍流速度脉动耗散率的可靠性修正参数，C1、C2、C3为经验常数，G 为湍流剪切产生项。
需要注意的是，上述公式只是k-epsilon模型的一般形式，在实
际应用中可能会根据具体问题进行适当调整或改进。
fluent雷诺应力模型类型
fluent雷诺应力模型类型
在固体力学中，Fluent雷诺应力模型是一种用于描述湍流特性的模型。
它是基于雷诺平均的方法，通过将湍流流体动力学分解成平均部分和涨落部分来建模湍流。
这个模型也被称为雷诺-雷诺平均(Navier-Stokes)模型。
Fluent雷诺应力模型可以通过表示湍流动能和湍流耗散率之间的关系来描述湍流现象。
在这种模型中，湍流动能表示液体分子的速度涨落，湍流耗散率表示湍流动能转化为热能的速率。
常用的Fluent雷诺应力模型类型包括：1. 简化的雷诺应力模型（Skeens 模型）：该模型假设湍流动能和湍流耗散率之间存在线性关系。
2. 标准的k-ε模型：该模型假设湍流动能和湍流耗散率之间存在非线性关系，并通过求解k-ε方程组来描述湍流。
3. Renormalization group (RNG) k-ε模型：该模型是对标准k-ε模型的改进，通过应用重正化群理论来改善模型在边界层和旋转流动中的预测能力。
4. 高阶k-ε模型：该模型是对标准k-ε模型的扩展，通过引入更多的方程和修正项来更准确地描述湍流。
这些Fluent雷诺应力模型类型可以根据具体应用场景和流体流动特性的复杂程度进行选择和使用。
fluent笔记讲解
fluent笔记讲解Discretization离散Node values节点值，coarsen粗糙refine 细化curvature曲率，X-WALL shear Stress 壁面切应力的X方向。
strain rate应变率1、求解器:（solver）分为分离方式(segeragated)和耦合方式(coupled)，耦合方式计算高速可压流和旋转流动等复杂高参数问题时比较好，耦合隐式(implicit)耗时短内存大，耦合显式(explicit)相反；2.收敛判据:观察残差曲线。
可以在残差监视器面板中设置Convergence Criterion（收敛判据），比如设为10 -3 ，则残差下降到小于10 -3 时，系统既认为计算已经收敛并同时终止计算。
（2）流场变量不再变化。
有时候不论怎样计算，残差都不能降到收敛判据以下。
此时可以用具有代表性的流场变量来判断计算是否已经收敛——如果流场变量在经过很多次迭代后不再发生变化，就可以认为计算已经收敛。
（3）总体质量、动量、能量达到平衡。
在Flux Reports （通量报告）面板中检查质量、动量、能量和其他变量的总体平衡情况。
通过计算域的净通量应该小于0.1%。
Flux Reports（通量报告）面板如图2-17 所示，其启动方法为：Report -> Fluxes3.一阶精度与二阶精度：First Oder Upwind and Second Oder Upwind(一阶迎风和二阶迎风)①一阶耗散性大，有比较严重的抹平现象；稳定性好②二阶耗散性小，精度高；稳定性较差，需要减小松弛因子4.流动模型的选择①inviscid无粘模型：当粘性对流场影响可以忽略时使用；例如计算升力。
②laminar层流模型：考虑粘性，且流动类型为层流。
③Spalart-Allmaras （S-A模型）：单方程模型，适用于翼型、壁面边界层流动，不适于射流等自由剪切湍流问题。
fluent中常见的湍流模型及各自应用场合
标题：深入探讨fluent中常见的湍流模型及各自应用场合在fluent中，湍流模型是模拟复杂湍流流动的重要工具，不同的湍流模型适用于不同的流动情况。
本文将深入探讨fluent中常见的湍流模型及它们各自的应用场合，以帮助读者更深入地理解这一主题。
1. 简介湍流模型是对湍流流动进行数值模拟的数学模型，通过对湍流运动的平均值和湍流运动的涡旋进行描述，以求解湍流运动的平均流场。
在fluent中，常见的湍流模型包括k-ε模型、k-ω模型、LES模型和DNS模型。
2. k-ε模型k-ε模型是最常用的湍流模型之一，在工程领域有着广泛的应用。
它通过求解两个方程来描述湍流场，即湍流能量方程和湍流耗散率方程。
k-ε模型适用于对流动场变化较为平缓的情况，如外流场和边界层内流动。
3. k-ω模型k-ω模型是另一种常见的湍流模型，在边界层内流动和逆压力梯度流动情况下有着良好的适用性。
与k-ε模型相比，k-ω模型对于边界层的模拟更加准确，能够更好地描述壁面效应和逆压力梯度情况下的流动。
4. LES模型LES（Large Ey Simulation）模型是一种计算密集型的湍流模拟方法，适用于对湍流细节结构和湍流的大尺度结构进行同时模拟的情况。
在fluent中，LES模型通常用于对湍流尾流、湍流燃烧和湍流涡流等复杂湍流流动进行模拟。
5. DNS模型DNS（Direct Numerical Simulation）模型是一种对湍流流动进行直接数值模拟的方法，适用于小尺度湍流结构的研究。
在fluent中，DNS模型常用于对湍流的微观结构和湍流的小尺度特征进行研究，如湍流能量谱和湍流的空间分布特性等。
总结与回顾通过本文的介绍，我们可以看到不同的湍流模型在fluent中各有其适用的场合。
从k-ε模型和k-ω模型适用于工程领域的实际流动情况，到LES模型和DNS模型适用于研究湍流细节结构和小尺度特征，每种湍流模型都有其独特的优势和局限性。
FLUENT模型选择
本文内容摘自《精通CFD工程仿真与案例实战》。
实际上也是帮助文档的翻译，英文好的可直接参阅帮助文档。
FLUENT中的湍流模型很多，有单方程模型，双方程模型，雷诺应力模型，转捩模型等等。
这里只针对最常用的模型。
1、湍流模型描述
现阶段受计算机内存和CPU处理能力的限制，还不能画出足够细的网格，以适应DNS求解的需要；湍流模式理论忽略了大涡的各向异性，平均运算将脉动量的全部细节一律抹平，丢失了包含在脉动量中大量的有重要意义的信息，模拟流场与实际相差也较大，只能作为一种工程参考。
与这两类计算方法相比大涡模拟(LES)有着不可比拟的优点。
大涡模拟方法将雷诺平均方法和直接模拟方法相结合，对湍流的大尺度分量直接进行数值计算，而小尺度分量对大涡的影响则建立模型模拟。
这种方法比直接数值模拟的计算规模小，有实现的可行性；但又比传统的湍流模式理论具有更广泛的适应性。
因而现今采用大涡模拟方法来模拟流场是一种较好的折衷方法。
本文采用大涡模拟(LES)研究旋风流场中的湍流结构。
fluent湍流模型 总结
一般来说，DES和LES是最为精细的湍流模型，但是它们需要的网格数量大，计算量和内存需求都比较大，计算时间长，目前工程应用较少。
S-A模型适用于翼型计算、壁面边界层流动，不适合射流等自由剪切流问题。
标准K-Epsilon模型有较高的稳定性、经济性和计算精度，应用广泛，适用于高雷诺数湍流，不适合旋流等各相异性等较强的流动。
RNG K-Epsilon模型可以计算低雷诺数湍流，其考虑到旋转效应，对强旋流计算精度有所提供。
Realizable K-Epsilon模型较前两种模型的有点是可以保持雷诺应力与真实湍流一致，可以更加精确的模拟平面和圆形射流的扩散速度，同时在旋流计算、带方向压强梯度的边界层计算和分离流计算等问题中，计算结果更符合真实情况，同时在分离流计算和带二次流的复杂流动计算中也表现出色。
但是此模型在同时存在旋转和静止区的计算中，比如多重参考系、旋转滑移网格计算中，会产生非物理湍流粘性。
因此需要特别注意。
专用于射流计算的Realizable k-ε模型。
标准K-W模型包含了低雷诺数影响、可压缩性影响和剪切流扩散，适用于尾迹流动、混合层、射流、以及受壁面限制的流动附着边界层湍流和自由剪切流计算。
SST K-W模型综合了K-W模型在近壁区计算的优点和K-Epsilon模型在远场计算的优点，同时增加了横向耗散导数项，在湍流粘度定义中考虑了湍流剪切应力的输运过程，适用更广，可以用于带逆压梯度的流动计算、翼型计算、跨声速带激波计算等。
雷诺应力模型没有采用涡粘性各向同性假设，在理论上比前面的湍流模型要精确的多，直接求解雷诺应力分量（二维5个，三维7个）输运方程，适用于强旋流动，如龙卷风、旋流燃烧室计算等。
！！！！！所以在选择湍流模型时要注意各个模型是高雷诺数模型还是低雷诺数模型，前者采用壁面函数时，应该避免使用太好（对壁面函数方法）或太粗劣（对增强函数处理方法）的网格。
而对于低雷诺数模型，壁面应该有好的网格。
四种湍流模型介绍
由于航发燃烧室中的流动特性极其复杂，要想提高数值计算的预测能力，必须要慎重选择湍流模型。
用四种不同的湍流模型对带双径向旋流杯的下游流场进行数值模拟，将计算结果与实验结果作对比，比较各湍流模型的原理和物理基础，优劣，并分析流场速度分布和回流区特性。
涉及的湍流模型：标准k-ε湍流模型（SKE)1标准k-ε湍流模型有较高的稳定性，经济性和计算精度，应用广泛，适合高雷诺数湍流，但不适合旋流等各向异性较强的流动。
2简单的湍流模型是两个方程的模型，需要解两个变量，即速度和长度。
在fluent中，标准k-ε湍流模型自从被Launder and Spalding 提出之后，就变成流场计算中的主要工具。
其在工业上被普遍应用，其计算收敛性和准确性都非常符合工程计算的要求。
3但其也有某些限制，如ε方程包含不能在壁面计算的项，因此必须使用壁面函数。
另外，其预测强分离流，包含大曲率的流动和强压力梯度流动的结果较弱。
它是个半经验的公式，是从实验现象中总结出来的。
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。
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。
fluent中常见的湍流模型及各自应用场合
fluent中常见的湍流模型及各自应用场合湍流是流体运动中的一种复杂现象，它在自然界和工程应用中都非常常见。
为了模拟和预测湍流的行为，数学家和工程师们开发了各种湍流模型。
在Fluent中，作为一种流体动力学软件，它提供了多种常见的湍流模型，每个模型都有其自己的适用场合。
1. k-ε 模型最常见的湍流模型之一是k-ε模型。
该模型基于雷诺平均的假设，将湍流分解为宏观平均流动和湍流脉动两个部分，通过计算能量和湍动量方程来模拟湍流行为。
k-ε模型适用于边界层内和自由表面流动等具有高湍流强度的情况。
它还适用于非压缩流体和对称或旋转流动。
2. k-ω SST 模型k-ω SST模型是基于k-ε模型的改进版本。
它结合了k-ω模型和k-ε模型的优点，既能够准确地模拟边界层流动，又能够提供准确的湍流边界条件。
SST代表了"Shear Stress Transport"，意味着模型在对剪切流动的边界层进行处理时更为准确。
k-ω SST模型适用于各种湍流强度的流动，特别是在激烈湍流的边界层内。
3. Reynolds Stress 模型Reynolds Stress模型是一种基于雷诺应力张量模拟湍流的高级模型。
它考虑了流场中的各向异性和非线性效应，并通过解Reynolds应力方程来确定流场中的张应力。
由于对流场的湍流行为进行了更精确的建模，Reynolds Stress模型适用于湍流流动和涡旋流动等复杂的工程应用。
然而，由于模型的计算复杂度较高，使用该模型需要更多的计算资源。
4. Large Eddy Simulation (LES)Large Eddy Simulation是一种直接模拟湍流的方法，它通过将整个流场划分为大尺度和小尺度的涡旋来模拟湍流行为。
LES适用于高雷诺数的流动，其中小尺度涡旋的作用显著。
由于需要同时解决大尺度和小尺度涡旋的运动方程，LES计算的复杂度非常高，适用于需要高精度湍流求解的工程应用。
fluent基础(入门篇).
1单精度与双精度的区别大多数情况下，单精度解算器高效准确，但是对于某些问题使用双精度解算器更合适。
下面举几个例子：如果几何图形长度尺度相差太多（比如细长管道），描述节点坐标时单精度网格计算就不合适了；如果几何图形是由很多层小直径管道包围而成（比如：汽车的集管）平均压力不大，但是局部区域压力却可能相当大（因为你只能设定一个全局参考压力位置），此时采用双精度解算器来计算压差就很有必要了。
对于包括很大热传导比率和（或）高比率网格的成对问题，如果使用单精度解算器便无法有效实现边界信息的传递，从而导致收敛性和（或）精度下降2分离解与耦合解的区别选择解的格式FLUENT 提供三种不同的解格式：分离解；隐式耦合解；显式耦合解。
三种解法都可以在很大流动范围内提供准确的结果，但是它们也各有优缺点。
分离解和耦合解方法的区别在于，连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同，分离解是按顺序解，耦合解是同时解。
两种解法都是最后解附加的标量方程（比如：湍流或辐射)。
隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。
分离解以前用于 FLUENT 4 和 FLUENT/UNS，耦合显式解以前用于 RAMPANT。
分离解以前是用于不可压流和一般可压流的。
而耦合方法最初是用来解高速可压流的。
现在，两种方法都适用于很大范围的流动(从不可压到高速可压)，但是计算高速可压流时耦合格式比分离格式更合适。
FLUENT 默认使用分离解算器，但是对于高速可压流（如上所述），强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力)，或者在非常精细的网格上的流动，你需要考虑隐式解法。
这一解法耦合了流动和能量方程，常常很快便可以收敛。
耦合隐式解所需要内存大约是分离解的 1.5 到 2 倍，选择时可以通过这一性能来权衡利弊。
在需要隐式耦合解的时候，如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。
耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程，但是它还是比耦合隐式解需要的内存少，但是它的收敛性相应的也就差一些。
三种k—ε湍流方程介绍
k-epsilon是湍流模式理论中的一种，简称k-ε模型。
k-epsilon湍流模型是最常见的湍流模型。
k-epsilon湍流模型属于二方程模型，它适合完全发展的湍流，对雷诺数较低的过渡情况和近壁区域则计算结果不理想。
常见的k-ε模型有：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②RNG 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模型比起标准k-ε模型来有两个主要的不同点：a.可实现的k-ε模型为湍流粘性增加了一个公式。
b.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。
Fluent中隐藏模式的开启
1.并行模式（仅适用于单机多核情况）在windows“开始/运行”中输入“fluent 2d -t2”，其中“2d”表示2d求解器，"t2"表示用两个核心进行并行计算。
需要注意的是，有的机器需要在“开始/运行”中输入fluent的完整路径，比如“C:\Fluent.Inc\ntbin\ntx86\fluent 2d -t2”。
2.2D大涡模拟在fluent界面中输入命令"(rpsetvar les-2d? #t)”，然后按回车就行了。
需要注意的是括号不能少，另外好像是需要手动输入的，直接粘贴的话有可能不行。
3.低雷诺数模型首先选中k-e模型，然后在fluent界面中输入“de/mo/v/t”，回车。
此时会出现三个模型选项，然后输入“low"，回车，输入“y”，回车。
这样你在k-e模型下就发现多了个低雷诺数选项。
另外两个专家模型，大家有兴趣的话也可以研究一下。
Fluent中提供6种低雷诺数模型，使用low- re-ke-index 命令设定一种。
low-re-ke-indexSelect which low-Reynolds-number -k-epsilon model is to be used. Six models are available: Index Model0 Abid1 Lam-Bremhorst2 Launder-Sharma3 Yang-Shih4 Abe-Kondoh-Nagano5 Chang-Hsieh-Chen4.电磁流体模型读入你的case，然后在fluent界面中输入“de/mo/add”，回车，此时出现5个隐藏模型选项，选择第一个就是mhd模型了。
需要注意的是只有先读入cas之后，才能调出该模型。
5.网格修补fluent 读入网格时，特别是针对gridgen等第三方网格，有的时候会出现left handness 的情况。
FLUENT中文全教程_部分12
粘性模型面板来激活。
增加的项可能出现在能量方程中，这取决于你所用的物理模型。
想知道细节可以看11.2.1章节。
对于标准和带旋流修正k－e模型热传导系数为：这里a由方程10.4-9算出，a0＝1/Pr＝k/uc p。
实际上a随着umol/ueff_而变就像在方程10.4-9中，这是RNG模型的优点。
这和试验相吻合：湍流能量普朗特数随着分子Prandtl数和湍流变化。
方程10.4-9的有效范围很广，从分子Prandtl数在液体的10-2到石蜡的103，这样使得热传导可以在低雷诺数中计算。
方程10.4-9平稳的预测了有效的湍流能量普朗特数，从粘性占主要地位的区域的a＝1/Pr到完全湍流区域的a＝1.393。
对于湍流物质交换同样对待，对于标准和带旋流修正k－e模型，默认的Schmidt数是0.7。
可以在粘性模型面板中改变。
对于RNG模型，有效的湍流物质交换扩散率用一种热交换的计算方法计算。
方程10.4-9的a0＝1/Sc，这里Sc是molecular数。
10.5 标准和SST k-ω模型这一章讲述标准和SST k-ω模型。
俩种模型有相似的形式，有方程k和ω。
SST和标准模型的不同之处是·从边界层内部的标准k-ω模型到边界层外部的高雷诺数的k－e模型的逐渐转变·考虑到湍流剪应力的影响修改了湍流粘性公式10.5 标准k-ω模型标准k-ω模型是一种经验模型，是基于湍流能量方程和扩散速率方程。
由于k-ω模型已经修改多年，k方程和ω方程都增加了项，这样增加了模型的精度标准k-ω模型的方程在方程中，G k是由层流速度梯度而产生的湍流动能。
Gω是由ω方程产生的。
T k和Tω表明了k 和ω的扩散率。
Y k和Yω由于扩散产生的湍流。
，所有的上面提及的项下面都有介绍。
S k和S e 是用户定义的。
模型扩散的影响对k-ω模型，扩散的影响：这里σk和σω是k、ω方程的湍流能量普朗特数。
湍流粘度u t:低雷诺数修正系数a*使得湍流粘度产生低雷诺数修正。
湍流模型介绍
因为湍流现象是高度复杂的，所以至今还没有一种方法能够全面、准确地对所有流动问题中的湍流现象进行模拟。
在涉及湍流的计算中，都要对湍流模型的模拟能力以及计算所需系统资源进行综合考虑后，再选择合适的湍流模型进行模拟。
FLUENT 中采用的湍流模拟方法包括Spalart-Allmaras模型、standard（标准）k −ε模型、RNG（重整化群）k −ε模型、Realizable（现实）k −ε模型、v2 − f 模型、RSM（Reynolds Stress Model，雷诺应力模型）模型和LES（Large Eddy Simulation，大涡模拟）方法。
雷诺平均与大涡模拟的对比因为直接求解 NS 方程非常困难，所以通常用两种办法对湍流进行模拟，即对NS 方程进行雷诺平均和滤波处理。
这两种方法都会增加新的未知量，因此需要相应增加控制方程的数量，以便保证未知数的数量与方程数量相同，达到封闭方程组的目的。
雷诺平均 NS 方程是流场平均变量的控制方程，其相关的模拟理论被称为湍流模式理论。
湍流模式理论假定湍流中的流场变量由一个时均量和一个脉动量组成，以此观点处理NS 方程可以得出雷诺平均NS 方程（简称RNS 方程）。
在引入Boussinesq 假设，即认为湍流雷诺应力与应变成正比之后，湍流计算就归结为对雷诺应力与应变之间的比例系数（即湍流粘性系数）的计算。
根据计算中使用的变量数目和方程数目的不同，湍流模式理论中所包含的湍流模型又被分为二方程模型、一方程模型和零方程模型（代数模型）等大类。
FLUENT 中使用的三种k −ε模型、Spalart-Allmaras 模型、k −ω模型及雷诺应力模型RSM）等都属于湍流模式理论。
大涡模拟（LES）方法是通过滤波处理计算湍流的，其主要思想是大涡结构（又称拟序结构）受流场影响较大，小涡则可以认为是各向同性的，因而可以将大涡计算与小涡计算分开处理，并用统一的模型计算小涡。
开低雷诺数模型
可进行如下操作：1）打开Fluent的k-e模型，这是关键。
2）在Fluent窗口中点击回车键，会出现如下信息：>adapt/ file/ report/define/ grid/ solve/display/ parallel/ surface/exit plot/ view/3）复制其中的define并粘贴，然后回车，出现如下信息：/define>boundary-conditions/ materials/ periodic-conditions/ custom-field-functions/ mixing-planes/ profiles/grid-interfaces/ models/ unitsinjections/ operating-conditions/ user-defined/4）复制其中的models并进行和3）相同的操作，出现如下信息：/define/models>acoustics/ energy？steady/crevice-model/ radiation/ unsteady-1st-order？dpm/ solidification-melting？unsteady-2nd-order？dynamic-mesh? solver/ viscous/5）复制其中的viscous并进行和3）相同的操作，出现如下信息：/define/models/viscous>detached-eddy-simulation？kw-sst？near-wall-treatment？inviscid？kw-standard？reynolds-stress-model？ke-realizable? laminar？spalart-allmaras？ke-rng？large-eddy-simulation？turbulence-expert？ke-standard？mixing-length？user-defined？6）复制其中的turbulence-expert并进行和3）相同的操作，出现如下信息：/define/models/viscous/turbulence-expert>kato-launder-model/ low-re-ke/ turb-non-newtonian/7）此时复制low-re-ke并粘贴，然后回车，出现如下信息：/define/models/viscous/turbulence-expert> low-re-keEnable the low-Re k-epsilon turbulence model? [no]8）此时问你是否要激活低雷诺数k-e模型，输入“Y”然后回车，这样低雷诺数k-e模型就被激活了，在湍流模型中就会出现这一项。
FLUENT教程--10-18章
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-e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，这就是为什么它在工业流场和热交换模拟中有如此广泛的 应用了。它是个半经验的公式，是从实验现象中总结出来的。
ui = ui +ui' """(10.2−1)
这里
u
i
和
u
' i
时时均速度和波动分量。
相似的，像压力和其它的标量
φi =φi +φi' """(10.2−2)
这里φ 表示一个标量如压力，动能，或粒子浓度。
用这种形式的表达式把流动的变量放入连续性方程和动量方程并且取一段一段时间的 平均，这样可以写成一下的形式：
带旋流修正的 k-e 模型是近期才出现的，比起标准 k-e 模型来有两个主要的不同点。 ·带旋流修正的 k-e 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。 带旋流修正的 k-e 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。 带旋流修正的 k-e 模型和 RNG k-e 模型都显现出比标准 k-e 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-e 模型是新出现的模型，所以现在还没有确凿的证 据表明它比 RNG k-e 模型有更好的表现。但是最初的研究表明带旋流修正的 k-e 模型在所有 k-e 模型中流动分离和复杂二次流有很好的作用。 带旋流修正的 k-e 模型的一个不足是在主要计算旋转和静态流动区域时不能提供自然 的湍流粘度。这是因为带旋流修正的 k-e 模型在定义湍流粘度时考虑了平均旋度的影响。这 种额外的旋转影响已经在单一旋转参考系中得到证实，而且表现要好于标准 k-e 模型。由于 这些修改，把它应用于多重参考系统中需要注意。 10．2．8 标准 k-ω模型 标准k-ω模型是基于Wilcox k-ω模型，它是为考虑低雷诺数、可压缩性和剪切流传播而 修改的。Wilcox k-ω模型预测了自由剪切流传播速率，像尾流、混合流动、平板绕流、圆柱 绕流和放射状喷射，因而可以应用于墙壁束缚流动和自由剪切流动。标准k-e模型的一个变 形是SST k-ω模型，它在FLUENT中也是可用的，将在10.2.9中介绍它。 10．2．9 剪切压力传输（SST） k-ω模型 SST k-ω模型由Menter发展，以便使得在广泛的领域中可以独立于k-e模型，使得在近壁 自由流中k-ω模型有广泛的应用范围和精度。为了达到此目的，k-e模型变成了k-ω公式。SST k-ω模型和标准k-ω模型相似，但有以下改进： ·SST k-ω模型和k-e模型的变形增长于混合功能和双模型加在一起。混合功能是为近壁 区域设计的，这个区域对标准k-ω模型有效，还有自由表面，这对k-e模型的变形有效。 ·SST k-ω模型合并了来源于ω方程中的交叉扩散。 ·湍流粘度考虑到了湍流剪应力的传波。 ·模型常量不同 这些改进使得SST k-ω模型比标准k-ω模型在在广泛的流动领域中有更高的精度和可信 度。 10．2．10 雷诺压力模型（RSM） 在FLUENT中RSM是最精细制作的模型。放弃等方性边界速度假设，RSM使得雷诺平均 N-S方程封闭，解决了关于方程中的雷诺压力，还有耗散速率。这意味这在二维流动中加入 了四个方程，而在三维流动中加入了七个方程。 由于RSM比单方程和双方程模型更加严格的考虑了流线型弯曲、漩涡、旋转和张力快速 变化，它对于复杂流动有更高的精度预测的潜力。但是这种预测仅仅限于与雷诺压力有关的 方程。压力张力和耗散速率被认为是使RSM模型预测精度降低的主要因素。 RSM模型并不总是因为比简单模型好而花费更多的计算机资源。但是要考虑雷诺压力的
k-ε（epsilon）模型使用经验分享
k-ε（epsilon）模型使⽤经验分享K是紊流脉动动能（J），ε（epsilon）是紊流脉动动能的耗散率（%）K 越⼤表明湍流脉动长度和时间尺度越⼤，ε越⼤意味着湍流脉动长度和时间尺度越⼩，它们是两个量制约着湍流脉动。
但是由于湍流脉动的尺度范围很⼤，计算的实际问题可能并不会如上所说的那样存在⼀个确切的正⽐和反⽐的关系。
在多尺度湍流模式中，湍流由各种尺度的涡动结构组成，⼤涡携带并传递能量，⼩涡则将能量耗散为内能。
k-ε湍流模型参数设置在运⽤两⽅程湍流模型时这个k值是怎么设置的呢？epsilon可以这样计算吗？epsilon＝Cu*k*k/Vt这些在软件⾥有详细介绍。
FLUENT帮助⾥说，⽤给出的公式计算就⾏。
k-ε模型的收敛问题应⽤k-ε模型计算圆筒内湍流流动时，⽹格⽐较粗的时计算结果能收敛，但是当⽹格⽐较密的时候，湍流好散率就只能收敛到10的－2次⽅。
⽤粗⽹格的结果做初场。
⽹格加密不是根本原因，根本的原因是在加密过程中，部分⽹格质量差，注意改进⽹格质量，应该就会好转。
在求解标准k-ε双⽅程湍流模型时（采⽤涡粘假设，求湍流粘性系数，然后和N－S⽅程耦合求解粘性流场），发现湍动能产⽣项（雷诺应⼒和⼀个速度张量相乘组成的项）出现负值，请问是不是⼀种错误现象？如果是错误现象⼀般怎样避免。
另外处理湍动能产⽣项采⽤什么样的差分格式最好。
⽽且因为源项的影响，使得程序总是不稳定，造成k,ε值出现负值，请问有什么办法克服这种现象。
你可以试试这⾥计算的时候加⼀个判断，出现负值的时候强制为⼀个很⼩的正值。
这可能是因为你采⽤的数值格式的问题，⼀般计算程序对k⽅程都要做⼀定处理，以保证k的正定。
⽐如，强制规定源项与0的关系，以使数值计算稳定。
就k-ε模型⽽⾔。
它是problem dependent。
对简单的⽆弯曲⽆旋转⽆...的湍流问题，它能算⽽且能给出好的结果，但对复杂的流动问题，它就不能使⽤了。
出现负的k-ε不仅仅是计算格式的问题，更重要的是模型问题，没有谁能证明k-ε模型在任何流动问题中都能保证k-ε是正的。
FLUENT壁面函数的选择
FLUENT壁面函数的选择壁面函数问题1、不管是标准k—ε模型、RNGk—ε模型，仍是Realizable k—ε模型,都是针对充分进展的湍流才有效的，也确实是说，这些模型均是高Re数的湍流模型。
它们只能用于求解处于湍流核心区的流动。
而壁面函数是对近壁区的半体会描述，是对某些湍流模型的补充（近壁区对整体流动阻碍较大和低雷诺数Re的情形），通过壁面函数法和低Re数k—ε模型与标准k—ε模型和RNGk—ε模型配合，成功解决整个整个管道的流动计算问题。
2、在壁面区，流动情形转变专门大。
解决那个问题目前有两个途径：一、是不对粘性阻碍比较明显的区域（粘性底层和过渡层）进行求解，而是用一组半体会的公式（即壁面函数）将壁面上的物理量与湍流核心区内的相应物理量联系起来。
这确实是壁面函数法。
在划分网格的时候，不需要在壁面区加密，只需要把第一个节点布置在对数律成立的区域内，即配置在湍流充分进展区域。
若是要用到壁面函数的话，在define---modle--viscous面板里有near wall treatment 一项。
能够选择标准壁面函数、不平稳壁面函数等。
二、是采纳低Re数的k—ε模型来求解粘性底层和过渡层，现在需要在壁面区划分比较细密的网格，越靠近壁面，网格越细。
当局部湍流的Re数小于150时，就应该利用低Re数的k—ε模型。
总结：相关于低Re数的k—ε模型，壁面函数法计算效率高，工程有效性强。
但当流动分离过大或近壁面流动处于高压之下时，不是很理想。
在划分网格的时候，需要在壁面的位置设置边界层网格，缘故也是如此。
什么缘故要用壁面函数确实是因为，k-epsilon模型中，k的boundary condition已知，在壁面上为零，而epsilon的boundary condition 在壁面上为一未知的非零量，如此如何来解两方程模型因此，咱们就需要壁面函数来确信至少第一内节点上的值，固然也包括壁面上的值。
事实上确实是把epsilon方程的boundary condition放到了流体内部。
fluent低雷诺系数k-e模型
fluent中的低雷诺数模型在Fluent隐藏了很多湍流模型，在GUI面板中我们只能看到三种k-e模型。
但是实际上低雷诺数湍流模型我们同样可以使用。
在Fluent6.2中具体操作一共有三步：第一步，先在viscous model面板中选择k-e模型；第二步，键入下面的命令：define/models/viscous/turbulence-expert/low-re-k屏幕显示：/define/models/viscous/turbulence-expert> low-re-kEnable the low-Re k-epsilon turbulence model? [no]输入y在模型选择面板中我们就可以看见低雷模型low-re-ke model了。
默认使用第0种低雷诺数模型。
第三步，Fluent中提供6种低雷诺数模型，使用low-re-ke-index 命令设定一种。
low-re-ke-indexSelect which low-Reynolds-number -k-epsilon model is to be used. Six models are available: Index Model0 Abid1 Lam-Bremhorst2 Launder-Sharma3 Yang-Shih4 Abe-Kondoh-Nagano5 Chang-Hsieh-Chen经过上述操作后得到的viscous model 的面板如下：相对于标准的K-e 模型而言，低雷诺模型的应用没有那么广泛。
引入低雷诺数模型的目的：为了让数值计算从高雷诺数区域一直进行到固体壁面上，对标准的K-e 模型进行修正从而得到具有各种形式的低雷诺模型。
陶文铨老师的数值传热学书上给出了16种不同的低雷诺模型形式。
在fluent中提供的这六种应该也是其中的几种。
虽然目前涉及到的模拟中很少应用到这一低雷诺模型，以后若遇到需要用这个模型的时候，相信也会知道如何下手了。
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fluent中的低雷诺数模型
在Fluent隐藏了很多湍流模型，在GUI面板中我们只能看到三种k-e模型。
但是实际上低雷诺数湍流模型我们同样可以使用。
在Fluent6.2中具体操作一共有三步：
第一步，先在viscous model面板中选择k-e模型；
第二步，键入下面的命令：
define/models/viscous/turbulence-expert/low-re-ke
屏幕显示：
/define/models/viscous/turbulence-expert> low-re-ke
Enable the low-Re k-epsilon turbulence model? [no]
输入y
在模型选择面板中我们就可以看见低雷模型low-re-ke model了。
默认使用第0种低雷诺数模型。
第三步，Fluent中提供6种低雷诺数模型，使用low-re-ke-index 命令设定一种。
low-re-ke-index
Select which low-Reynolds-number -k-epsilon model is to be used. Six models are available: Index Model
0 Abid
1 Lam-Bremhorst
2 Launder-Sharma
3 Yang-Shih
4 Abe-Kondoh-Nagano
5 Chang-Hsieh-Chen
经过上述操作后得到的viscous model 的面板如下：
相对于标准的K-e 模型而言，低雷诺模型的应用没有那么广泛。
引入低雷诺数模型的目的：为了让数值计算从高雷诺数区域一直进行到固体壁面上，对标准的K-e 模型进行修正从而得到具有各种形式的低雷诺模型。
陶文铨老师的数值传热学书上给出了16种不同的低雷诺模型形式。
在fluent中提供的这六种应该也是其中的几种。
虽然目前涉及到的模拟中很少应用到这一低雷诺模型，以后若遇到需要用这个模型的时候，相信也会知道如何下手了。