亚网格尺度湍流模型

大涡模拟要求通过对亚网格尺度应力张量建模来封闭滤波纳维-斯托克斯方程。

在亚网格尺度应力张量的 Boussinesq 近似中，亚网格尺度模型提供亚网格尺度粘度 μt 的公式（请参见 Eqn. (253)）。 目前，Simcenter STAR-CCM+ 中提供三种亚网格尺度模型：

Smagorinsky 亚网格尺度

Smagorinsky 亚网格尺度模型 ([355]) 是最基本的原始亚网格尺度模型，并且是很多更高级模型的基础。 此模型使用混合长度假设对亚网格尺度应力建模。

Smagorinsky 亚网格尺度模型的一个缺点是，其包含并不通用且取决于局部流动条件的模型系数 Cs。 此外，需要使用阻尼函数才能为壁面约束流提供正确结果。 Van Driest 阻尼函数是非局部操作，需要使用 KD 树数据结构将壁面信息传递到内部。 在几何非常复杂的模拟中，此 KD 树必须广播到每个并行节点，从而造成内存和通信开销。 可以使用更新策略降低通信开销，但无法降低内存开销。 因此，对于几何复杂的大规模计算，应避免使用此模型。 但是，该模型可用于参考模拟，因为它是原始的代数亚网格尺度模型公式。

动态 Smagorinsky 亚网格尺度
动态 Smagorinsky 亚网格尺度模型（[352]、[353]）具有与 Smagorinsky 模型相同的基本形式，但该模型通过在大于网格长度尺度的长度尺度下对流场进行测试过滤，来计算随时间变化的局部系数，而非使用用户自定义的 Cs 系数。 此动态常数变化可为模型提供名称，让模型可在不使用阻尼函数的情况下为壁面流计算正确的结果。
WALE 亚网格尺度
WALE（壁面适应局部涡流粘度）亚网格尺度模型 ([354]) 是更现代化的亚网格尺度模型，其在公式中使用新形式的速度梯度张量。
该模型类似于 Smagorinsky 亚网格尺度模型，存在模型系数 Cw 并不通用的限制。 但是，使用 Simcenter STAR-CCM+ 进行的验证表明，与 Smagorinsky 模型相比，WALE 模型对此系数值的灵敏度似乎更低。 WALE 模型的另一个优点是，它不需要任何形式的近壁阻尼，而是会在壁面处自动提供精确的比例缩放。