kEpsilon模型中k和epsilon如何估算



  • kEpsilon模型中k和epsilon如何估算,在CFD-online上找到一个计算器,https://www.cfd-online.com/Tools/turbulence.php,但是 Turbulence length scale这一项如何确定,有什么经验公式吗。
    最近在用rhoSimpleFoam这个求解器算OAT15A这个翼型,计算开始的时候因为k和epsilon设置的问题,计算一直发散,后来误打误撞找到了一个合适的值,虽然计算收敛了,但是看流场和试验还是有很大差异,是边界条件中k和epsilon给的不合适造成的吗?或者说这个如果边界条件中k和epsilon估算的不准对计算有很大影响吗?
    跪求大神解答:xiexie:



  • @宝丁kEpsilon模型中k和epsilon如何估算 中说:

    Turbulence length scale

    目前没有普适性定义,一般是管径得1/10啊、搅拌器得直径啊?类似各种得。你那种情况,误打误撞很正常 :duang:



  • Turbulence length scale既然不好确定,那epsilon有没有别的确定办法,有没有经验公式之类的?初学到这一块感觉,感觉特别迷:xinlei:


  • Linux讲师 OpenFOAM讲师

    • epsilon是湍流耗散,而湍流耗散是 粘性产生的摩擦力 引起的 粘性耗散。一滩流体,需要考虑粘性耗散对流体的影响;一坨流体,粘性耗散大多数情况下可以忽略。而湍流充分发展就是个不可忽略的情况。

    • 粘性耗散在大多数情况下,是固体以粘性为桥梁向流体施加影响(流体和别人摩擦)的副作用:动能转为热能。湍流耗散是自施加影响(流体自己摩擦)的副作用,是个内耗的过程(不团结一致向前冲,而把动能浪费在内耗上【注1】)。

    • 这个内耗过程越严重,湍流耗散就越严重。那 内耗的量 取决于“摩擦力”(和粘性有关),“摩擦距离”(和湍流涡的大小和速度有关(决定涡微元的线速度)),“涡变形”(决定摩擦发生的频次)

    • 那越粘的东西,涡微元转的越猛,涡变形越大,epsilon越大,我猜是这样的:mihu:

    【注1】自然界不是有个原理,耗能最小。反映在生物上,粘菌吃食物自规划最有效路线。反映在物理上,光的折射路线即是光经过折射面到达目的地的最快路线。那么流体转捩有点不符合这个原理,还是流动的目的不是向前冲,所以通过湍流达到目的。湍流好像是个熵增的过程,也是自发的。(一瓶子不满,半瓶子咣当中)



  • @bestucan 感谢分享!:xiexie:



  • @bestuca感谢:xiexie:


  • OpenFOAM副教授

    你需要的应该是这个

    https://www.cfd-online.com/Wiki/Turbulence_free-stream_boundary_conditions

    turbulence length scale 一般来说给特征长度的7%,也有10%的,总体来说大致上比几何尺寸小一个数量级。按照这个长度尺度去计算k和epsilon的初始值,和Fluent初始化得到的值是一样的(Fluent有好几种给法,其中一种是给定湍流强度和水力直径,你看了上面的链接就会明白了,因为水力直径其实就是特征长度,有了湍流强度和水利直径你就可以估算k和epsilon)。

    当然了,k的边界条件可以用turbulentIntensityKineticEnergyInlet来给,这样你只需要给湍流强度,那个value的值只是一个place holder,给什么都可以。epsilon也有一个对应的turbulentMixingLengthDissipationRateInlet,这里就需要你给定一个长度尺度了(比如特征长度的7%)。

    我感觉kEpsilon模型其实更重要的是壁面模型,这里我也不太清楚,还有待考证。

    对于使用OpenFOAM的湍流模型我大部分时候都会参考Fluent来,一是因为我用了好几年Fluent,二是因为Fluent大部分情况下会给出不错的结果。很多模型方面的问题其实楼主看Fluent的user guide和theory guide会事半功倍的,因为它的这些文档都写的很详细,不像OpenFOAM。



  • @cccrrryyy 非常感谢


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