湍流抑制模型

湍流抑制模型是零方程模型,让用户可以通过抑制某一预定义区域中的湍流来模拟转换效应。 由于它没有预测功能,因此按理说不是真实的转换模型。 但是,如果事先已知转换位置(例如由于边界层往返),则此方法的计算效率较高。

湍流抑制

在区域中实现湍流抑制,如下所示:

  1. 将湍流涡粘度和/或雷诺应力设为零
  2. 将湍流传输方程中的结果项设为零
  3. 使用层流传输方程而非壁面函数来计算壁面剪切应力或热通量

湍流抑制区域

在体网格中标识整个区域是一种可用于定义湍流被抑制的空间区域的方法。 但是,对于某些网格拓扑,在体网格中创建相应的区域可能不切实际。

相反,Simcenter STAR-CCM+ 采取的方法是为内部的每个场点计算两个距离:

然后,将湍流被抑制的空间区域定义为转换边界距离小于壁面距离的任意点。 下图说明了通过转换边界创建湍流抑制区域的方法。





转换边界

转换边界是将抑制其旁边的湍流效应的壁面边界。 可以通过首先激活连续体中的转换模型,然后选择该壁面的湍流抑制选项,将湍流中的壁面边界转变成转换边界。 注意,除非已在壁面边界上选择湍流抑制选项,否则转换模型对物理连续体没有作用。

转换边界距离计算

转换边界距离的计算方式与壁面距离完全相同,只不过在计算中仅包括作为转换边界的壁面。

转换边界距离在求解初始化期间计算得出,并且仅在网格或边界条件更改后才进行更新。