ITSM系统配置详细手册
10.11湍流流动模拟的求解策略与薄片状流动相比,湍流流动模拟在很多方面更加复杂。对于平均雷诺数方法,要为湍流量求解额外的方程。一旦平均数量和湍流量(tµ 、 k 、ε 、ω和雷诺应力)的方程被结合成一个高度非线性型,获得湍流的收敛解要比获得薄片状流动的收敛解付出更多的计算量。LES模型,当具体到一个对亚网格比例粘性的代数模型时,需要一个在高质量网格下的瞬时解。湍流流动的结果的逼真度在很大程度上取决于采用的湍流模型。这里给出一些指导,使你能够提高你湍流流动模拟的质量。
10.11.1网格的生成
当你为你的湍流流动模拟生成网格时务必遵循以下建议:考虑一个相似流动状态的任何资料或利用你本身的直觉,将流动描绘在你的脑子里,确定你想要模拟的流体中所期望的主要流动特征。生成一个能求解所期望的主要特征的网格如果流动是有壁面边界的,壁面会极大的影响流动,在生成网格时要格外小心。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。详情参见10.9节。
10.11.2精度
下面给出的建议有助于你的结果获得更好的精度:选择使用对流动中你所期望看到的突出特性更适合的湍流模型(见10.2节)。因为湍流流动中的平均数量与薄片状流动相比有更大的梯度,推荐为对流项使用高阶方案。如果你采用三角形或四面体网格,这一点显得尤为正确。注意,过多的数字扩散会影响解的精度,即使采用最精细的湍流模型。在一些含有进口边界的流动状态中,进口的下游流动受进口处的边界条件支配。在这种情况下,应当注意确信指定适度的实际边界值。
10.11.3收敛性
在湍流模拟中,收敛性是一个不可忽视的重要环节。要获得收敛的解,选择合适的湍流模型至关重要。《SST湍流模型在低温流体空化流动中的应用》这篇文章详细介绍了如何利用SST湍流模型来处理复杂流动现象。你可以在这里找到这篇文章的下载链接。对于更深入的理解,可以参考《湍流数值模拟》的相关研究内容,点击链接了解更多。
这些细节帮助你更好地掌握湍流模拟中的收敛性问题,进一步提升模拟质量。而且,运用高阶方案不仅能减少数值扩散,还能提高解的精度。想要更直观的感受和理解吗?看看《网格策略.xls网格策略》这个文件,里面的详细数据和策略绝对不会让你失望,点击这里下载。
湍流模拟的世界充满了挑战,但只要掌握了这些策略和方法,你就能在这片领域中游刃有余!