Gamma ReTheta 转换模型

Gamma ReTheta 转换模型是基于相关性的双方程转换模型,它提供了一种半局部法,可以预测湍流边界层中的转换开始。

大多数转换模型都基于间歇性(度量流体为湍流的时间长度)的概念。 间歇性值 1 对应于完全湍流(100% 的时间),而间歇性值 0 对应于完全层流。 基于相关性的传统间歇性模型(如 Abu-Ghannam 和 Shaw 提供的模型 [374])需要计算动量厚度雷诺数等非局部物理量,这些物理量不能直接在网格单元中心计算。 但是,对于复杂几何或对于自由流条件不易于识别的流动条件,这些物理量很难计算,因此无法将这些间歇性模型实际应用于现代化 CFD 程序。

Gamma ReTheta 转换模型([378][380])是专门针对非结构化 CFD 程序制定的基于相关性的转换模型。 可以使用间歇性传输方程,使源项尝试模拟代数工程相关性的行为。 通过将此物理量与基于涡旋的雷诺数相关联,可以避免计算动量厚度雷诺数。 此外,将在自由流中定义的转换开始动量厚度雷诺数的相关性传输(通过求解单独的传输方程)到边界层。

发布的 Gamma ReTheta 转换模型并不完整,因为两个临界相关性为专有相关性,因此已被忽略。 而忽略这两个相关性的一个合理理由在于,该模型为用户提供了一个架构来实现他们自己的相关性。 因此,需允许使用场函数自定义指定相关性来实现 Simcenter STAR-CCM+ 中的模型。 但是,识别校准所需相关性的过程十分复杂且耗时,通用相关性默认在模型内部提供。 自原作者 [380] 发布以来,这些相关性发生了变化。

此外,原始 Gamma ReTheta 转换模型未考虑一种重要的转换机制:交叉流不稳定性。 为此,Langtry 等人 [379] 提出在已传输转换动量厚度雷诺数中添加一个额外的源项。 此相关性在 Simcenter STAR-CCM+ 中是可选项。