【ANSYS】Fluent湍流模型-2022

计算湍流运动主要通过三种方法,直接数值模拟(DNS)、大涡模拟(LES)和基于雷诺平均N-S方程组(RANS)模拟。

DNS直接求解全尺度的湍流N-S方程,可以得到湍流的全部信息。但是由于计算机条件的约束,只能求解一些低Re数的简单流动,对于复杂流动问题无法计算。

LES对湍流脉动部分进行直接模拟,从流场中去除小尺度涡,求解大涡方程。虽然LES方法计算成本相对DNS较小,但对于大部分工程问题仍然有很长的路要走。

RANS是将满足动力学方程的瞬时运动分解为平均运动和脉动运动,其中脉动项采用雷诺应力来体现,再根据各自经验、实验等方法对雷诺应力进行假设,从而封闭湍流的平均雷诺方程而求解,RANS相当于NS方程基础上添加了一个额外的粘度项。