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第三章——湍流的数学模型
第三章 湍流的数学模型 湍流 紊流 湍流模型：在一定的假设条件下，建立新方程，计算雷诺应力 粘性力项 雷诺应力项 雷诺应力主要对边界层内的流动起作用 湍流边界层分布 内层区 外层区 粘性底层 过度层 对数律层 尾迹律层 间歇湍流层 层流：粘性力影响 脉动强度最大：雷诺应力影响 处于湍流状态：脉动强度小于对数律层 处于间歇湍流状态 粘性底层 过度层 对数律层 尾迹律层 间歇湍流层 湍流模型分类： 雷诺应力方程模型(微分形式) 代数应力方程模型 雷诺应力类模型 湍动粘度类模型 零方程模型：混合长度模型 一方程模型：k方程模型 两方程模型： 摩擦速度 普朗特提出，内层区速度分布应能表示成下面的函数形式 量纲分析 各种湍流模型对第一层网格的 要求不同 零方程模型：混合长度模型 假设 和 具有相同的数值 与 成比例 一方程模型：K方程模型 计算高速可压缩流体时得到的结果较好 两方程模型：K-epsilon方程模型 K-omega模型 3种 湍流模型 Standard 模型 RNG 模型 Realizable 模型 有关standard 模型的讨论 1 该模型是在具体的问题中提出的，不能适用所有流动情况：具体问题具体分析 2 该模型只适用于充分发展的湍流流动，在近壁面处并不适用，需采用壁面函数法或者低雷诺数模型 3 在强旋流、绕弯曲壁面流动或者弯曲流线流动时，会失真 有关RNG 模型的讨论 可以处理高应变率及流线弯曲程度较大的流动 应用于旋转均匀剪切流、包含有射流和混合流的自由流动、管道内流动、边界层流动、分离流动 有关Realizable 模型的讨论 适合于冲击流动计算 近壁区处理方法 （1）壁面函数法 Standard wall functions Enhanced wall functions Non-equilibrium wall functions （2）低雷诺数模型 雷诺应力方程模型(7方程模型) 计算量大 第三章 湍流的数学模型 * *
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