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Reynolds应力模型的优化

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:Reynolds应力模型是求解Reynolds应力张量的各个分量的输运方程。在式中,Cij、DijL、Pij、Fij不需要模拟,而Dijr、Gij、Φij、εij需要模拟以封闭方程。浮力引起的产生项Gij模拟为耗散张量εij模拟为式中,YM=2ρεMt2,Mt是马赫数;标量耗散率ε用标准k-ε模型中采用的耗散率输运方程求解。

Reynolds应力模型的优化

Reynolds应力模型(RSM)是求解Reynolds应力张量的各个分量的输运方程。具体形式为

式中,左边的第二项是对流项Cij;右边第一项是湍流扩散项Dijr;第二项是分子扩散项DijL;第三项是应力产生项Pij;第四项是浮力产生项Gij;第五项是压力应变项Φij;第六项是耗散项εij;第七项是系统旋转产生项Fij

在式(7-12)中,CijDijLPijFij不需要模拟,而DijrGijΦijεij需要模拟以封闭方程。下面简单对几个需要模拟项进行模拟。

Dijr可以用Delay和Harlow的梯度扩散模型来模拟,但这个模型会导致数值不稳定,在FLUENT软件中是采用标量湍流扩散模型:

式中,湍流粘性系数用978-7-111-36022-3-Chapter07-43.jpg来计算,根据Lien和Leschziner,σk=0.82,这和标准kε模型中选取1.0有所不同。

压力应变项Φij可以分解为3项,即(www.xing528.com)

Φij=Φi,j,1+Φij,2+Φijw (7-14)

式中,Φi,j,1Φij,2Φijw分别是慢速项、快速项和壁面反射项。

浮力引起的产生项Gij模拟为

耗散张量εij模拟为

式中,YM=2ρεMt2Mt马赫数;标量耗散率ε用标准k-ε模型中采用的耗散率输运方程求解。

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