LES中关于Resolved TKE和Modelled TKE求解比例的问题



  • 最近在使用OpenFOAM v1906的WALE,DyamicKEqn的LES研究单向流问题,有一个看似很简单但是其实挺复杂的问题想要请教。我通过turbulenceField函数导出了field的R雷诺应力和UPrime2Mean,以及k,现在想计算resolved turbulent kinetic energy和modelled TKE的比例。通过CFDonline的论坛上,有人评论说是用这个表达式

    0.5*(trace(UPrime2Mean))/(0.5*(trace(R+UPrime2Mean)))
    

    也有人说R可以代表modelled turbulent kinetic energy,而UPrime2Mean代表resolved TKE.
    请问上面的说法是否正确呢?如果存在错误,请问正确的计算TKE的方法是什么呢?现在我已经导出了这些量,我希望在后处理paraview中就可以直接完成。请问可以实现吗?谢谢!



  • R时RANS模型的雷诺应力,不适用LES
    UPrime2Mean是解析的雷诺应力
    modelled TKE就是LES中的k
    Resolved TKE就是0.5*(trace(UPrime2))



  • 感谢李老师的解答!



  • @东岳 谢谢李老师的解答。我还有一个附加疑问,k代表modelled TKE,而1/2*trace(UPrime2Mean)代表resolved TKE,而UPrime2Mean代表的是时间平均值吧?而k代表瞬时值?是否也应该修改一下求解器,将k取mean平均值再参与运算呢?



  • 你对k做平均之后就是时均之后的modelled TKE
    跟resolved TKE没关系啊

    另外,我那个贴中应该是:

    Resolved TKE就是0.5*(trace(UPrime2))

    写错了



  • @wg0632 感觉你对大涡中的平均值有误解。
    model的k也是平均值,只不过是平均值的瞬时值,就是大涡中所谓reolve出的物理量。
    residuals是滤掉的需要模型才能得到的量。无论是resolved还是residuals,都分别有瞬时值和平均值。将modeled TKE取平均,得到的是平均值的平均值,就是没有波动的平均值。但即使是未取平均的TKE。也一样是一个平均值。
    下面这张图就非常好

    Screenshot from 2019-12-12 15-38-04.png



  • 文献中这两个能量的比值一般都是ksgs/0.5Ui^2
    即动能就是求解的速度的动能而不是TKE
    一般用这个判断求解的能量有没有80%(pope)



  • @东岳 @白礼耕 OpenFOAM算例中直接输出的是modelled的k和resloved的UPrime2Mean,都是时均的值;那么想要某个时刻的瞬时湍动能如何计算?是用瞬时速度减去平均速度得到脉动速度,然后求解湍动能?


Log in to reply