如何在fluent中科学选择湍流模型

文章之中，《fluent》软件提供了一系列的湍流模型选项，其中包括雷诺应力模型家族与层流湍流转换模型。本篇详细介绍了这些模型的选择与应用。在探讨RSM之前，阐述了它的基础概念，包括处理强旋转、曲率流动效应以及相应的影响，尤其是当系统在旋风分离器中时。它特别指出，RSM模型导致计算成本增加，主要由于使用附加方程与收敛性能下降。但是，RSM也适用于具有强涡旋、旋转流体的系统，并且相较于ε模型与ω方程的组合，当壁面边界层重要因素时，与ω或边界层定律（BSL）方式结合得到更精确的结果。

接下来，引入了《fluent》软件提供的三种层流湍流转换模型选项。这包括了比较讨以SST模型、间歇转换模型，以及过渡kklω模型。经过评估，作者建议在需要涵盖转换模型的应用场景中使用SST转换和间歇转换模型与SRS方法结合，更发现过渡SST模型适应性不足，仅间歇转换模型适合处理横向不稳定性现象。




针对不同模型的应用场景，文章强调了模型选择需考量以下因素：适用于边界流而非自由剪切流、精确度维护与防止过渡生成误判、避免元件的移动等因素对湍流模型性能的影响以及对于过渡模型所需的网格细化要求。文中更套用具体的模型优化技术（如保存性限制、曲率校正等）以及矩阵操作、修正计算依据（例如浮力影响、Mach数的处理、粘度模型的选择及墙处理的设置等等）来提高模型的准确度和效率。

网格生成同样在文章中引起了重视。挑选网格可对包括班新、首先湍流走向的解析在内的CFD开发产生重大影响。例如，垂直于边缘的网格密度要求在10个单元以下时保持模型性能，并建议在边界层内实现至少10个单元间隔的情况。不同的模型在网格设 计，转换模型的网格层级以及与y+值关联进行应用时，具有细致的要求。

在任何转换模型的集成中，细节与复杂性激增，因此需要特别注意壁面处理、模拟网格优化、在过渡情况下跟踪昂低的湍流区域、以及需要对湍流模型进行连续的评估与微调。