二维数值波槽的雷诺数如何求



  • 请教一下:二维数值波槽里水流动时的雷诺数应该怎么求,流速U是指波浪水质点的流速吗?特征尺寸应该为多少?

    看了如下一篇文章有一点不太明白,就是为什么作者把雷诺数公式里的特征尺寸用平板的高度D代替,雷诺数和水槽里的固体有关系吗?关于二维下的数值水槽,水槽内有无固体对雷诺数有影响吗?并且特征尺寸和特征速度应该取什么?

    请大家赐教!感谢!
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  • OpenFOAM副教授

    怎么选取特征量跟你要研究的问题有关,好的特征量要能够很好的表征你要研究的问题。

    在这个物理场景中,一个高度D的平板很明显会影响其前后的流场,特别是这个物理场景还涉及到自由表面。如果关注的是平板对流场的影响,那么D直觉上看就是最有影响力的尺度,所以选它为特征长度进行研究。下方的水流本身是有一个雷诺数的,但它不能够很好的表征“平板对流场的影响”,所以这个雷诺数在这个问题中意义不大。

    如果还要研究对自由液面的影响,那很有可能不光D是一个重要尺度,平板距离液面的距离d也应该是一个重要的特征尺度。直觉告诉我们,如果d很大平板的影响会很小,而d很小的时候影响大概率会很大。



  • @cccrrryyy 感谢老师的解答,很受教!

    另外我还有两个疑问;

    一个是在这种波槽内,关于雷诺数里面的特征速度应该如何取值,是取波浪的波速吗,感觉只有波速是已知的,但有些人都说采用平均速度,我不太明白波浪运动里的平均速度是指的什么。

    二是,我看文献很多学者在研究这种波浪绕流的问题都选择层流模型而没有用湍流,按理说像这种问题应该会发生波浪破碎,搞不明白为什么使用层流模型,选择层流是否合适,感觉这样就不能捕捉到波浪绕流时发生的扰动了。以下是列举的两篇使用层流研究此类问题的文章。谢谢老师!

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  • OpenFOAM副教授

    1、我不是做涡破碎的,不清楚这个具体方向一般怎么取特征速度。看你开始的帖子里面提到用的是inlet water velocity,那就应该是下方水流的平均速度了。

    2、如果很多人都用层流模型,你可以先用层流模型试试。虽然雷诺数可以作为判断层流到湍流的参考,但你这个问题不是简单的圆管流动啥的,临界雷诺数是多少可能都还不知道吧?如果已经有大量的实验告诉我们临界雷诺数(比如圆管流动是2300左右),那可以把它作为参考;如果没有实验,那你只能数值模拟的时候去试试看。一般情况下如果case本身是湍流而你用层流去解,会发散的。



  • @cccrrryyy 好的好的,十分感谢老师的解答!


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