Gamma ReTheta 转换模型参考

使用 Gamma-ReTheta 过渡模型,可以对湍流间歇性 和过渡动量厚度雷诺数 进行求解,以预测湍流边界层中过渡的开始。γReθt¯

理论 请参见 Gamma ReTheta 转换模型
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 转换
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > Gamma-ReTheta 过渡
要求
  • 湍流雷诺平均纳维-斯托克斯*
  • 雷诺平均湍流K-Omega 湍流
  • K-Omega 湍流模型SST (Menter) K-Omega
  • 湍流分离涡模拟
  • 分离涡模拟SST (Menter) K-Omega 分离涡
属性 请参见属性
激活 模型控制(子节点)
  • 交叉流参数(可选,请参见交叉流项)
  • 转换开始雷诺数相关性(可选,请参见相关法)
  • F_长度相关性(可选,请参见相关法)
  • Re_crit 相关性(可选,请参见相关法)
  • Re_theta_t 相关性(可选,请参见相关法)
初始条件
  • 间歇性
请参见初始条件
求解器
  • GammaReTheta 转换
请参见求解器
监视器
  • 间歇性
  • ReTheta_t(已传输转换动量厚度雷诺数)
场函数
  • Effective Intermittency(有效间歇性)
  • Flength Correlation(F 长度相关性)
  • 间歇性
  • ReThetaCrit Correlation(ReThetaCrit 相关性)
  • Specific Dissipation Rate Reynolds Number(单位耗散率雷诺数)
  • Transition Momentum Thickness Reynolds Number(转换动量厚度雷诺数)
  • 湍流强度
请参见场函数

属性

对流
控制对流格式。
  • 一阶:选择一阶迎风对流格式。
  • 二阶:选择二阶迎风对流格式。
交叉流项
控制是否应用固定交叉流不稳定性的相关性。相关性表示由高度为微米阶次的表面粗糙度触发的转换。

打开时,Simcenter STAR-CCM+ 在已传输过渡动量厚度雷诺数 的方程中加入 Eqn. (1517) 的交叉流项。 Reθt¯ 默认设置为关闭

交叉流参数
子节点提供模型常数 C_scf,即 Eqn. (1517) 中的 ,和以米为单位的交叉流诱导粗糙度高度 h(m),即 Eqn. (1520) 中的 。 CSCF h

激活此选项时,会将雷诺数相依性引入 Gamma ReTheta 模型。

Sigma_f
系数 σf,请参见 Eqn. (1500)
ca2
系数 Ca2,请参见 Eqn. (1506)
ce2
系数 Ce2,请参见 Eqn. (1506)
最小间歇性
已传输变量 γ 允许的最小值。适当的值是一个大于计算机最小浮点数的较小数值。
二阶梯度
忽略或包括用于扩散的边界二阶梯度和/或网格面上的内部二阶梯度。
  • 打开:包括两个二阶梯度。
  • 关闭:排除两个二阶梯度。
  • 仅限内部:仅包括内部二阶梯度。
  • 仅限边界:仅包括边界二阶梯度。
相关法
选择如何指定 和 Reθc Flength 的相关性。
  • Suluksna-Juntasaro:使用内部指定的相关性(请参见 Eqn. (1530)Eqn. (1548)Eqn. (1549))。
  • 用户场函数:使用由用户指定场函数定义的相关性。
    转换开始雷诺数相关性
    控制用于 的相关性的子节点。Reθt
    • 已修正:选择 ReθtEqn. (1530) 的 相关性
    • 已修正 NZPG:选择 ReθtEqn. (1545) 的 相关性。
    • 原始:选择ReθtEqn. (1529) 的 相关性 。
    • 原始 NZPG:选择 ReθtEqn. (1540) 的 相关性。
    • Abu-Ghannam & Shaw:选择 ReθtEqn. (1528) 的 相关性。
    • Abu-Ghannam & Shaw NZPG:选择ReθtEqn. (1537) 的 相关性。
    • 用户场函数:可通过用户定义场函数来指定 。Reθt激活 Re_theta_t 相关性子节点。
    F_长度相关性
    用于定义 Flength 相关性的场函数的子节点。
    Re_crit 相关性
    用于定义 相关性的场函数的子节点。Reθc
    Re_theta_t 相关性
    用于定义 相关性的场函数的子节点。Reθt
Sigma_ReTheta
系数 σθt,请参见 Eqn. (1511)
ca1
系数 Ca1,请参见 Eqn. (1501)
ce1
系数 Ce1,请参见 Eqn. (1501)
cTheta_t
系数 Cθt,请参见 Eqn. (1512)
s1
系数 s1,请参见 Eqn. (1508)
Conset1
系数 Conset1,请参见 Eqn. (1505)
ReThetaT 最小值
已传输变量 允许的最小值。Reθt¯默认值为 20。

初始条件

间歇性
指定已传输变量 γ 的标量分布值。

Gamma ReTheta 转换求解器

此求解器控制激活 Gamma ReTheta 转换模型的所有连续体中该模型的求解。

对于每个已传输变量 和 ,求解更新涉及的基本步骤如下所示:γReθt¯

  • 更新边界条件。
  • 计算重构梯度和网格单元梯度。
  • 使用 K-Omega 模型公式中描述的离散化方法来创建线性方程组。
  • 计算残差和以监视收敛:
    R=cells |r|
  • 对线性系统求解。
  • 更新已传输变量场。
亚松弛因子
每次迭代时,控制新计算的求解取代旧求解的范围。默认值为 0.8。有关理论背景,请参见有限体积离散中的 Eqn. (920)
冻结重构
开启时,Simcenter STAR-CCM+ 不会在每次迭代时更新重构梯度,而是使用上一次迭代更新的梯度。激活保留临时储存与此属性结合使用。默认情况下,此属性处于关闭状态。
归零重构
开启时,求解器在下一次迭代时会将重构梯度设为零。此操作意味着,用于迎风的面值 (Eqn. (905)) 以及用于计算网格单元梯度的面值(Eqn. (917)Eqn. (918))将变为一阶估计值。默认情况下,此属性处于关闭状态。如果开启此属性之后关闭它,则求解器将在下一次迭代时重新计算梯度。
冻结求解器
开启时,求解器在迭代过程中不更新任何物理量。该选项默认情况下关闭。这是一个调试选项,由于缺少储存,它可能导致不可恢复的错误和错误的求解。有关详细信息,请参见有限体积求解器参考
保留临时储存
开启时,Simcenter STAR-CCM+ 将保留求解器在迭代期间生成的额外场数据。保留的特定数据取决于求解器,且在后续迭代期间可用作场函数。默认情况下关闭

场函数

Effective Intermittency(有效间歇性)
已传输变量 γeff,请参见 Eqn. (1510).
Flength Correlation(F 长度相关性)
的指定相关性Flength,请参见Eqn. (1549).
间歇性
已传输变量 γ,请参见Eqn. (1500)
ReThetaCrit Correlation(ReThetaCrit 相关性)
Reθc 的指定相关性,请参见 Eqn. (1548)
Specific Dissipation Rate Reynolds Number(单位耗散率雷诺数)
比耗散率雷诺数 ,请参见 Eqn. (1516)Reω
Transition Momentum Thickness Reynolds Number(转换动量厚度雷诺数)
已传输变量 ,请参见 Eqn. (1511)Reθt¯
湍流强度
湍流强度,定义为 I=2/3k/U