1、解決湍流的模型總計(jì)就是那幾個(gè)方程，F(xiàn)luent又從工程和數(shù)值的角度進(jìn)行了整理，下面 就是這些湍流模型的詳細(xì)說明。FLUENT提供了以下湍流模型：Spalart-Allmaras 模型k-e模型一標(biāo)準(zhǔn)k-e模型Renormalization-gro up (RNG) k-e 模型一帶旋流修正k-e模型k-w模型一標(biāo)準(zhǔn)k-w模型一壓力修正k-w模型雷諾茲壓力模型大漩渦模擬模型幾個(gè)湍流模型的比較：從計(jì)算的角度看Spalart-Allmaras模型在FLUENT中是最經(jīng)濟(jì)的湍流模型，雖然只有一種 方程可以解。由于要解額外的方程，標(biāo)準(zhǔn)k-e模型比Spalart-Allmaras模型耗費(fèi)更多的計(jì)算機(jī)資 源

2、。帶旋流修正的k-e模型比標(biāo)準(zhǔn)k-e模型稍微多一點(diǎn)。由于控制方程中額外的功能和非線性， RNGk-e模型比標(biāo)準(zhǔn)加模型多消耗1015%的CPU時(shí)間。就像k-e模型，k-w模型也是兩個(gè)方程 的模型，所以計(jì)算時(shí)間相同。比較一下加模型和k-w模型，RSM模型因?yàn)榭紤]了雷諾壓力而需要更多的CPU時(shí)間。然 而高效的程序大大的節(jié)約了CPU時(shí)間。RSM模型比農(nóng)。模型和k-w模型要多耗費(fèi)5060%的CPU 時(shí)間，還有1520%的內(nèi)存。除了時(shí)間，湍流模型的選擇也影響FLUENT的計(jì)算。比如標(biāo)準(zhǔn)k-e模型是專為輕微的擴(kuò)散 設(shè)計(jì)的，然而RNG k-e模型是為高張力引起的湍流粘度降低而設(shè)計(jì)的。這就是RNG模型的缺點(diǎn)。

3、同樣的，RSM模型需要比k-e模型和k-w模型更多的時(shí)間因?yàn)樗?lián)合雷諾壓力和層流。概念：雷諾平均：在雷諾平均中，在瞬態(tài)N-S方程中要求的變量已經(jīng)分解位時(shí)均常量和變量。相似的，像壓力和其它的標(biāo)量。=6 +0(10.2- 2)這里6表示一個(gè)標(biāo)量如壓力，動(dòng)能，或粒子濃度。Boussinesq逼近從雷諾壓力轉(zhuǎn)化模型：利用Boussinesq假設(shè)把雷諾壓力和平均速度梯度聯(lián)系起來：(10.2-5)Boussinesq假設(shè)使用在Spalart-Allmaras模型、k-e模型和k-s模型中。這種逼近方法好處是 對(duì)計(jì)算機(jī)的要求不高。在Spalart-Allmaras模型中只有一個(gè)額外的方程要解。k-e模型和

4、k-s 模型中又兩個(gè)方程要解。Boussinesq假設(shè)的不足之處是假設(shè)ut是個(gè)等方性標(biāo)量，這是不嚴(yán)格 的。1. Spalart-Allmaras 模型（lequ）：方程是：這里Gv是湍流粘度生成的，Yv是被湍流粘度消去，發(fā)生在近壁區(qū)域。，是用戶定義的。 注意到湍流動(dòng)能在Spalart-Allmaras沒有被計(jì)算，但估計(jì)雷諾壓力時(shí)沒有被考慮。特點(diǎn)：1）. Spalart-Allmaras模型是設(shè)計(jì)用于航空領(lǐng)域的，主要是墻壁束縛流動(dòng)，而且已經(jīng)顯示 出和好的效果。2）。在原始形式中Spalart-Allmaras模型對(duì)于低雷諾數(shù)模型是十分有效的，要求邊界層 中粘性影響的區(qū)域被適當(dāng)?shù)慕鉀Q。3）。不能依

5、靠它去預(yù)測均勻衰退，各向同性湍流。還有要注意的是，單方程的模型經(jīng)常 因?yàn)閷?duì)長度的不敏感而受到批評(píng)，例如當(dāng)流動(dòng)墻壁束縛變?yōu)樽杂杉羟辛鳌?,標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)模型（2equ）：標(biāo)準(zhǔn)k-e模型的方程 湍流動(dòng)能方程k，和擴(kuò)散方程e：I I/.cvii） = -/ I ）一 I & I E 辨.一頊 I *（l）.l-li iCr X ji j I國一山I程-胡）方程中，G上表示湍流的動(dòng)能，為方程，J，L分別代表k與的有效 擴(kuò)散項(xiàng)，分別代表k與的發(fā)散項(xiàng)?？?代表正交發(fā)散項(xiàng)。與用戶自定義。這個(gè)公式與標(biāo)準(zhǔn)K-模型不同，區(qū)別在于標(biāo)準(zhǔn)K-中，為一常數(shù)而SST模型中，-方程如下:，瞄=I （1一凡）奴也|）.5-哭：1其中：

6、A.i 混特點(diǎn)：SST k-3模型和標(biāo)準(zhǔn)k-3模型相似，但有以下改進(jìn)：-SST k-w模型和k-e模型的變形增長于混合功能和雙模型加在一起?；旌瞎δ苁菫?近壁區(qū)域設(shè)計(jì)的，這個(gè)區(qū)域?qū)?biāo)準(zhǔn)k-3模型有效，還有自由表面，這對(duì)k-e模型的變形有 效。-SST k-w模型合并了來源于w方程中的交叉擴(kuò)散。湍流粘度考慮到了湍流剪應(yīng)力的傳波。模型常量不同這些改進(jìn)使得SST k-w模型比標(biāo)準(zhǔn)k-w模型在在廣泛的流動(dòng)領(lǐng)域中有更高的精度和 可信度。7.雷諾壓力模型（RSM）：雷諾應(yīng)力流動(dòng)方程：i j； =iELdiK i i - di by S/hi-m Ei-hii i-ai一 p V島心I。護(hù)=BlLEnm V

7、 Tmlllr亦巾I 況,q 三 M11finML )JliLSi j在這些項(xiàng)中，.; w 不需要模型，而-需要建立模型方程使方程組封閉特點(diǎn)：由于RSM比單方程和雙方程模型更加嚴(yán)格的考慮了流線型彎曲、漩渦、旋轉(zhuǎn)和張力 快速變化，它對(duì)于復(fù)雜流動(dòng)有更高的精度預(yù)測的潛力。但是這種預(yù)測僅僅限于與雷諾壓 力有關(guān)的方程。壓力張力和耗散速率被認(rèn)為是使RSM模型預(yù)測精度降低的主要因素。 RSM模型并不總是因?yàn)楸群唵文Ｐ秃枚ㄙM(fèi)更多的計(jì)算機(jī)資源。但是要考慮雷諾壓力的 各向異性時(shí)，必須用RSM模型。例如颶風(fēng)流動(dòng)、燃燒室高速旋轉(zhuǎn)流、管道中二次流。8.大渦模擬：傳統(tǒng)的流場計(jì)算方法是用N-S方程，即RANS法，在此方法制，所有的湍流流場都可 以模擬，其結(jié)果可保存。理論上，LES法處于DNS與RANS之間，大尺寸漩渦用LES法， 而小尺寸的漩渦用RANS方程求解，使用LES法的原則如下：*動(dòng)量，質(zhì)量，能量主要由大尺寸漩渦傳輸*大渦在流動(dòng)中期主導(dǎo)作用，它們主要由流動(dòng)的幾何，邊界條件來確定。*小渦不起主導(dǎo)作用（尺寸上），單其解決方法更具有通用