附件C：譯文

第十章 湍流模型

10．1 簡(jiǎn)介
湍流出現(xiàn)在速度變動(dòng)的地方。這種波動(dòng)使得流體介質(zhì)之間相互交換動(dòng)量、能量和濃度變化，而且引起了數(shù)量的波動(dòng)。由于這種波動(dòng)是小尺度且是高頻率的，所以在實(shí)際工程計(jì)算中直接模擬的話對(duì)計(jì)算機(jī)的要求會(huì)很高。實(shí)際上瞬時(shí)控制方程可能在時(shí)間上、空間上是均勻的，或者可以人為的改變尺度，這樣修改后的方程耗費(fèi)較少的計(jì)算機(jī)。但是，修改后的方程可能包含有我們所不知的變量，湍流模型需要用已知變量來(lái)確定這些變量。
FLUENT 提供了以下湍流模型：
•Spalart-Allmaras 模型
•k-e 模型
－標(biāo)準(zhǔn)k-e 模型
－Renormalization-group (RNG) k-e模型
－帶旋流修正k-e模型
•k-ω模型
－標(biāo)準(zhǔn)k-ω模型
－壓力修正k-ω模型
－雷諾茲壓力模型
－大漩渦模擬模型

10．2 選擇一個(gè)湍流模型
不幸的是沒(méi)有一個(gè)湍流模型對(duì)于所有的問(wèn)題是通用的。選擇模型時(shí)主要依靠以下幾點(diǎn)：流體是否可壓、建立特殊的可行的問(wèn)題、精度的要求、計(jì)算機(jī)的能力、時(shí)間的限制。為了選擇最好的模型，你需要了解不同條件的適用范圍和限制
這一章的目的是給出在FLUENT中湍流模型的總的情況。我們將討論單個(gè)模型對(duì)cpu和內(nèi)存的要求。同時(shí)陳述一下一種模型對(duì)那些特定問(wèn)題最適用，給出一般的指導(dǎo)方針以便對(duì)于你需要的給出湍流模型。
10．2．1 雷諾平均逼近 vs LES
在復(fù)雜形體的高雷諾數(shù)湍流中要求得精確的N-S方程的有關(guān)時(shí)間的解在近期內(nèi)不太可能實(shí)現(xiàn)。兩種可選擇的方法用于把N-S方程不直接用于小尺度的模擬：雷諾平均和過(guò)濾。兩種方法都介紹了控制方程的附加條件，這些條件用于使模型封閉（封閉意味著有足夠的方程來(lái)解所有的未知數(shù)。）
對(duì)于所有尺度的湍流模型，雷諾平均N-S方程只是傳輸平均的數(shù)量。找到一種可行的平均流動(dòng)變量可以大大的減少計(jì)算機(jī)的工作量。如果平均流動(dòng)是穩(wěn)態(tài)的，那么控制方程就不必包含時(shí)間分量，并且穩(wěn)態(tài)狀態(tài)解決方法會(huì)更加有效。甚至在暫態(tài)過(guò)程中計(jì)算也是有利的，因?yàn)闀r(shí)間步長(zhǎng)在平均流動(dòng)中取決于全局的非穩(wěn)態(tài)。