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模拟的原则

时间:2022-11-12 百科知识 版权反馈
【摘要】:此假设适用于各种流动中,十分邻近固壁的区域除外。后者仅用于由小尺度涡决定的性质。指模拟后的输运方程组不应当产生在物理上不可能的值,如负的正应力或紊流能量、关联系数大于1等。这一原则虽然是理所当然的,但它大大增加了建立模型的复杂性,所以在实际计算中还未被应用。

根据我们对紊流现象的了解以及建立封闭方程组的基本目的,可以提出以下基本假设与原则作为建立紊流二阶封闭模式的依据:

1)平均了的N-S方程与脉动运动方程是我们的基本出发点。

2)在二阶封闭模式的范围内,所有紊流高阶特征量都只是与α等的函数。

3)所有被模拟的项在模拟后的形式,必须与原项有相同的量纲。

4)被模拟后的形式必须与原项有相同的数学特征,例如对称性、不变性、置换性、迹为零等。

5)各紊流特征量的紊流扩散速度均假设与该量的梯度成正比。

6)高雷诺数特性,即所有主要由大尺度涡决定的性质,不受黏性影响;而小尺度涡结构在统计上则与平均运动和大尺度涡无关,是各向同性的。此假设适用于各种流动中,十分邻近固壁的区域除外。

7)紊流的各种尺度可用k、ε表示,如u=,l=k3/2/ε,t=k/ε(特别是对于那些主要由大尺度涡决定的性质),或者可用ε、ν表示,即υ=(νε)1/4,η=(ν3/ε)1/4,t=(ν/ε)1/2。后者仅用于由小尺度涡决定的性质。

8)可实现性。指模拟后的输运方程组不应当产生在物理上不可能的值,如负的正应力或紊流能量、关联系数大于1等。这一原则虽然是理所当然的,但它大大增加了建立模型的复杂性,所以在实际计算中还未被应用。

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