FLUENT边界条件2—湍流设置.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流FLUENT边界条件2湍流设置.精品文档.FLUENT边界条件（2）湍流设置（fluent教材fluent入门与进阶教程 于勇 第九章 ）Fluent：湍流指定方法（Turbulence Specification Method） 2009-09-16 20:50        使用Fluent时，对于velocity inlet边界，涉及到湍流指定方法（Turbulence Specification Method），其中一项是Intensity and Hydraulic Diameter（强度和水利直径），本文对其进行论述。       其下参数共两项，       （1）是Turbulence Intensity，确定方法如下：       I=0.16/Re_DH0.125                      (1)       其中Re_DH是Hydraulic Diameter（水力直径）的意思，即式(1)中的雷诺数是以水力直径为特征长度求出的。       雷诺数       Re_DH=u×DH/                              (2)       u为流速，DH为水利直径，为运动粘度。       水利直径见（2）。       （2）水利直径       水力直径是水力半径的二倍，水力半径是总流过流断面面积与湿周之比。       水力半径       RA/X                                          (3)       其中，A为截面积（管子的截面积）流量/流速                   X为湿周(字面理解水流过各种形状管子外圈湿一周的周长)                    例如：方形管的水利半径R=ab/2(a+b)         水利直径        DH=2×R                                        (4)        举例如下：        如果水流速度u=10m/s，圆形管路直径2cm，水的运动粘度为1×10-6 m2/s。        则        DH=2×3.14*r2/(2*3.14*r)=2*3.14*0.012/(3.14*0.02)=0.01                      r为圆管半径         Re_DH=u×DH/=10*0.02/10e-6=20000        I=0.16/Re_DH0.125=0.16/200000.125=0.04639714240176345%水力半径：，水力直径：对圆管而言，管道直径和水力直径是一回事。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=0.07LL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。通常利用k和湍流尺度l估算计算公式为：cu通常取0.09，k为湍动能，l为湍流尺度5、比耗散率计算公式为：=k0.5/(l*c0.25)式中：k为湍动能，l为湍流尺度，c为经验常数，常取0.09