Spalart-Allmaras 分离涡模型参考

Spalart-Allmaras 分离涡模型将边界层中标准 Spalart-Allmaras RANS 模型的功能与非稳态分离区域中的大涡模拟 (LES) 的功能相结合。

Spalart-Allmaras 模型的 DES 版本包含对 Squires 和其他作者 [364] 所推荐阻尼函数的修改。这些修改不会影响对完全湍流的预测,但是会防止涡流粘度到关联层流区域中的虚假上游传播。

对于 Spalart-Allmaras 模型,Simcenter STAR-CCM+ 中实现了 DDES 方法。此外,将提供 IDDES 公式作为选项。

理论 请参见理论指南 — Spalart-Allmaras DES。
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 分离涡模拟
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > Spalart-Allmaras 分离涡
要求 (停用 Auto-select recommended physics models(自动选择推荐物理模型) 复选框。)
  • 空间:三维
  • 时间:隐式非稳态或 PISO 非稳态
  • 材料:气体、液体、多相、多组分气体或多组分液体
  • 粘滞态:湍流
  • 湍流:分离涡模拟
属性 请参见属性。
激活 物理模型
  • 壁面距离:壁面距离*
  • 壁面处理:全 y+ 壁面处理和低 y+ 壁面处理
  • 可选模型:各向异性线性力
模型控制(子节点)
方法
  • 对流
请参见方法。
参考值
  • 涡的最大数量
请参见参考值。
初始条件
  • 湍流指定
  • 合成湍流指定

请参见初始条件。

边界输入 请参见边界设置。
区域输入 请参见区域设置。
求解器
  • Spalart-Allmaras 湍流
  • Spalart-Allmaras 湍流粘度
请参见 Spalart-Allmaras 求解器参考。
监视器
  • Sa_nut(已修正扩散率)
场函数

请参见场函数。

属性

Spalart-Allmaras 分离涡模型具有与标准 Spalart-Allmaras 模型相同的属性,请参见 Spalart-Allmaras 模型参考 - 属性查找。以下属性特定于 DES 版本模型:

Cdes
Eqn. (1408) 和 Eqn. (1412) 中的 DES 长度尺度系数 。CDES
CdesTimeLim
Eqn. (1452) 中的 DES 混合迎风格式时间尺度系数 。CdesT
公式选项
选择要使用的 DES 公式。
低雷诺数校正
控制是否应用低雷诺数校正。
打开时,低雷诺数校正因子 在 Eqn. (1408) 和 Eqn. (1412) 中的计算将如 Eqn. (1411) 中一样计算。ψ关闭时, 设为 1。ψ

方法

对流
对于分离流模型,另有以下对流方法可用:
方法对应方法节点
混合

此格式将二阶迎风和中心差分混合。

无。
有界-中心

此格式采用无界标准,比单独使用中心差分格式更稳定。

对于复杂的湍流,使用此格式。

有界差分
提供迎风混合因子。该因子指定迎风差分比例,与 Eqn. (891) 相关的 。 ς u b f
默认值可为格式提供最大稳定性。原则上,减小此值可提高精度。但是,除非通晓有界差分的理论,否则不要更改此属性。默认值反映了精度和性能的优化。
混合-BCD

此格式将二阶迎风和有界 - 中心差分混合。此格式是分离涡模拟 (DES) 的默认格式。

与有界 - 中心相同。

参考值

涡的最大数量
请参考合成涡法参考。

初始条件

湍流指定
控制如何定义要用于初始化的湍流分布。
可用方法和对应值节点与标准 Spalart-Allmaras 模型相同,请参见 Spalart-Allmaras 初始条件参考。
合成湍流指定
请参考合成涡法参考。

边界设置

注所有无需设置任何条件或值的边界类型均不会列出。
流体边界
以下边界条件对所有边界类型都相同:
  • 自由流
  • 质量流量入口
  • 压力出口
  • 滞止入口
  • 速度入口
湍流指定
控制如何定义流体边界的湍流分布。
可用方法和对应值节点与标准 Spalart-Allmaras 模型相同,请参见 Spalart-Allmaras 边界参考。
合成湍流指定(滞止入口和压力出口除外)
请参考合成涡法参考。
合成湍流的质量流量比例指定(滞止入口和压力出口除外)
请参考合成涡法参考。

区域设置

Spalart-Allmaras 分离涡模型支持的每种区域类型所需的条件与标准 Spalart-Allmaras 模型相同,请参见 Spalart-Allmaras 区域参考。

场函数

Spalart-Allmaras 分离涡模型具有与 Spalart-Allmaras 模型相同的场函数,请参见 Spalart-Allmaras 场函数参考。以下场函数特定于 DES 版本模型:

DES 低雷诺数校正因子
表示 Eqn. (1411) 中所定义低雷诺数校正函数 的标量场。ψ
DES Upwind Blending Factor(DES 迎风混合因子)
表示混合迎风格式的混合函数的标量场 ,如 Eqn. (1450) 中定义。σHU
Detached Eddy Length Scale(分离涡长度尺度)
表示用于分离涡模拟的网格单元长度尺度的标量场,请参见 Eqn. (1408) 和 Eqn. (1424) 中的 。Δ
IDDES 混合函数
表示 Eqn. (1422) 中所定义混合函数 的标量场,该函数用于具有 IDDES 公式选项的分离涡模拟。 f˜d 仅当激活 Spalart-Allmaras 湍流求解器的保留临时储存属性时,此场才可用。
IDDES 提升函数
表示 Eqn. (1415) 中所定义提升函数 的标量场,该函数用于具有 IDDES 公式选项的分离涡模拟。 fe 仅当激活 Spalart-Allmaras 湍流求解器的保留临时储存属性时,此场才可用。
IDDES 长度尺度
表示网格单元长度尺度(用于具有 IDDES 公式选项 的分离涡模拟)的标量场,请参见 Eqn. (1424)。ΔIDDES