外流的湍流参数设置

sunquan5554

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（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  
这都是内流的参数设置，没有外流的，有些人说这个参数对计算结果没什么影响，但是个人认为还是很有影响的，希望那位大侠能帮助解决下外流湍流边界的设置问题，在此请教 了

orion@mumu

以绕流圆柱为例，普遍的做法是选择圆柱直径为特征尺寸，对于其他的形式的结构(尤其是复杂结构)，特征尺寸的选择是因人而异的(不过通常有一个普遍的做法，比如上述圆柱体会选择圆柱直径而非圆柱的高)... 因此，在流体力学课本上，特别强调在与其他人试验、计算结果进行对比时（尤其是无量纲参数的对比），应该保证是在同一特征参数下进行的....
  所以个人意见：特征长度的选择可以考虑被绕流物体某个对流动影响较大的结构参数作为特征尺寸.

至于湍流参数的选择....呃，书上的也只能是估算，一般的数值模拟都缺少试验的湍流参数(这个试验也很难测准的说)，所以在选取的时候，保证你所选的参数与你所做的计算流动状态一致就差不多了.... 比如高雷诺数流动、低雷洛数流动等等，这些一般都会有一个推荐值范围，但很难做到精确...

        总而言之，湍流是个非常非常复杂的问题，多少大牛为之白了头发的....
        应该说：现在对湍流认识还很初级  

sunquan5554

谢谢你的回复，湍流参数估计也是个大概值，只要不要太离谱就可以了，我是觉得FLUENT要我们自己设置应该是有可靠的数据的，希望以后多多交流

sunquan5554

谢谢你的回复，湍流参数估计也是个大概值，只要不要太离谱就可以了，我是觉得FLUENT要我们自己设置应该是有可靠的数据的，希望以后多多交流

若海

有点想不通,来流的湍流尺度为什么会由绕流体尺寸决定, 要说下游的湍流尺度由绕流体尺寸决定还说的过去.