关于湍流模型的选择
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各位老师,最近我在看湍流模型相关的知识
有几个问题想要跟大家请教一下:
一:对于湍流模型都是处理湍流充分发展的流场,在OpenFOAM中k与Omega文件的初始条件与边界条件足以体现。
问题如下,对于静水沉降问题,达到稳定沉静速度对应的湍流,能否使用湍流模型?如若使用湍流模型初始场设定相关的k与Omega参数,与本质的物理问题相矛盾吧?
是不是只能采用DNS计算或者在OpenFOAM中不附加湍流的quasi-DNS计算。二:在看湍流模型时,对流体绕流固定颗粒,采用湍流模型进行了一些尝试计算:
Laminar-瞬态-pimpleFoam
RANS-noWallFunction-KOmegaSST-simpleFoam
URANS-noWallFunction-KomegaSST-pimpleFoam分别进行了上述计算且结果如下:
(1)其中湍流模型KOmegaSST:
1、确定湍流参数:Uinlet=1.08 (雷诺数Re=5715) 湍流强度FSTI=1%(low) Eddy viscosity ratio=1
2、初始文件参数-nearwalltreatment:
K:fixedValue 0 初始值:0.00017496
nut:nutLowReWallFunction
Omega: OmegaWallFunction
3、湍流参数初始化如下图:
(2)经计算:以上三个计算Y+均为2.5左右小于5,处于粘性底层。--关心壁面处的受力所以不采用壁面函数处理,使用LowRe壁面处理
(3)结果分析:
① Laminar-瞬态-pimpleFoam:
速度云图如下:
曳力系数如下:
②RANS-noWallFunction-KOmegaSST-simpleFoam:
速度云图如下:
曳力系数如下:
③URANS-noWallFunction-KOmegaSST-pimpleFoam:
速度云图如下:
曳力系数如下:可以看到使用RAS湍流模型之后,并没有体现涡的结构以及瞬态性,曳力系数并无周期波动。
问题如下:不使用湍流模型反而可以观察涡的结构以及波动;虽然RAS是进行了平均处理。但是大尺度的涡应该在速度云图有所体现吧。请各位大佬答疑解惑,感谢感谢。