FLUENT边界条件（2）—湍流设置

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(turbulence length):a physical quantity related to the size of the large eddies that contain the energy in turbulent flows。

通常计算方式:

l=0.07L

L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(hydraulic diameter)

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

(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(length scale),使用边界层厚度,特征长度等于0.4倍边界层,输入此值到turbulence length scale中。

3、湍动能(Kinetic energy)

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(turbulent disspipation rate)

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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