FLUENT湍流强度计算.pdf

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湍流强度:I=0.16Re^(-1/8);

其中,雷诺数:Re=vdρ/η;

v-平均速度;P1=P0-1/2ρv^2;P1-进口压力;P2=出口压力;

d-口径;

ρ-介质密度;

η——介质动力粘度系数;

如何设置外流边界条件:湍流特征长度尺寸?

在外流例如机翼绕流时,如何计算获得湍流特征长度尺寸?

现在的都讲解内流的特征长度,与水力直径有关,

但没有说明外流的特征长度设置。

1、湍流强度定义:速度波动的均方根与平均速度的比值小于1%为低湍流强度,高于10%

为高湍流强度。计算公式:I=0.16*(re)^(-1/8)式中:I—湍流强度,re—雷诺数

2、湍流尺度及水力直径湍流尺度(turbulencelength):aphysicalquantityrelatedtothe

sizeofthelargeeddiesthatcontaintheenergyinturbulentflows。通常计算方式:

l=0.07LL为特征尺度,可认为是水力直径,因数0.07是基于充分发展的湍流管流中的混合

长度的最大值。

湍流参数的选取:

(1)充分发展的内部流动,选取湍流强度(intensity)和水力直径(hydraulicdiameter)

(2)导流叶片流动、穿孔板等流动,选取强度(intensity)和长度尺度(lengthscale)。

(3)四周为壁面引起湍流边界层的流动,选取强度(intensity)和长度尺度(lengthscale),

使用边界层厚度,特征长度等于0.4倍边界层,输入此值到turbulencelengthscale中。

3、湍动能(Kineticenergy)湍流模型中最常见的物理量(k)。利用湍流强度估算湍动能:

k=3/2*(u*I)^2其中:u—平均速度,I—湍流强度

4、湍流耗散率(turbulentdisspipationrate)

湍流耗散率即传说中的ε。通常利用k和湍流尺度l估算ε计算公式为:cu通常取0.09,k

为湍动能,l为湍流尺度5、比耗散率ω计算公式为:ω=k^0.5/(l*c^0.25)式中:k为湍动

能,l为湍流尺度,c为经验常数,常取0.09

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