通过矩形通道、非圆形截面管道以及翼身接头型几何体的湍流流动,在垂直于主流方向的平面内沿角平分线方向产生二次流动。这些流动被称为“第二类二次流”[533](第1088页),其强度远低于主流方向的流动。这些二次流动是由湍流应力张量的各向异性(即法向应力的差异)驱动的。在逆压梯度条件下,它们可能对流动分离产生微妙的影响,因为额外向角落输送的动量有助于流动保持附着。

涡粘性模型无法解释这一效应,因为它们没有模拟法向应力的各向异性。因此,它们倾向于过度预测角落流动分离区域。微分雷诺应力模型是最一致的基于RANS的公式,能够考虑各向异性,但在复杂流动情况下往往耗时过长且不够稳健。针对Spalart-Allmaras模型和两方程模型,实现了一个简化的二次非线性代数扩展,该扩展向角落驱动动量,并能减少角落分离效应。附加项不影响基本模型对简单通用流动(如平板)的校准。引入了一个可调模型参数,允许您针对特定应用优化二次项的强度。

以下湍流模型可使用角落流动修正:

  • Spalart-Allmaras(SA, SA-DES)
  • 标准k-ω模型(以及该模型与SAS的组合)
  • BSL、SST、GEKO和Transition-SST模型(以及这些模型与SAS、DES和SBES的组合)

在动量方程中定义雷诺应力张量时,采用了基于[619](第1093页)的二次模型,但针对Spalart-Allmaras模型进行了增强:

而对于两方程模型:

其中,表示运动涡粘性系数。应变率和涡度张量定义如下:

使用

系数 1.2 来源于 ,其中 0.3 是 Spalart [619](第 1093 页)引入的模型常数 ,而 4 是由于在公式 4.434(第 164 页)和公式 4.435(第 164 页)中使用了应变率和涡度张量。Fluent 中没有提供 ,而是提供了一个可调参数

默认情况下,系数 是常数,其值等于 1。它可以在粘性模型对话框中或通过文本命令访问。还可以指定一个表达式或用户定义函数,这提供了额外的灵活性,以提供区域依赖的值。

注意:

像 Spalart-Allmaras 这样的单方程模型缺少 项,这可能导致负的正应力。

要启用角流修正,请参阅 Fluent 用户指南中的“包括角流修正”部分。