LES 和亚网格尺度湍流模型参考

模型概述


模型名称和缩写	动态 Smagorinsky 亚网格尺度		DS SS
	Smagorinsky 亚网格尺度		S SS
	WALE 亚网格尺度*		W SS
理论	请参见理论指南 — 大涡模拟。
提供方式	[物理连续体] > 模型 > 亚网格尺度湍流
节点路径示例	连续体 > 物理 1 > 模型 > 动态 Smagorinsky 亚网格尺度
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流体：任何粘滞态：湍流湍流：大涡模拟
属性	请参见属性查找。
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
	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	合成湍流指定请参见初始条件。
	边界输入	合成湍流指定合成湍流的质量流量比例指定请参见边界设置。
	求解器	动态 Smagorinsky 亚网格尺度粘度 (DS SS) Smagorinsky 亚网格尺度粘度 (S SS) WALE 亚网格尺度粘度 (W SS) 请参见亚网格尺度粘度求解器。
	场函数	亚网格尺度壁面阻尼因子 (S SS) Turbulent Viscosity(湍流粘度) 湍流粘度比请参见场函数。

下表显示不同的亚网格尺度模型使用了哪些属性。使用在上述“模型概述”中给出的缩写。

除非通晓此模型的各方面理论以及 Simcenter STAR-CCM+ 中使用的离散化技法，否则建议不要在专家类别内进行任何更改。该分类中的值反映了已优化精度和性能的模型设计方法和离散化方法。改变它们可能会降低模型的有效性。


	DS SS	S SS	W SS
A Van Driest 阻尼系数，Eqn. (1389)。
平均参数当打开时，使用平均法来计算（请参见 Eqn. (1396)）。 $C_{s}^{2}$
Cs Eqn. (1388) 中的系数。 $C_{s}$
Ct Eqn. (1495) 中的系数。 $C_{t}$
Cw Eqn. (1398) 中的系数。 $C_{w}$
滤波器的宽度比 Eqn. (1395) 中试验滤波器与网格滤波器的宽度比。 $\frac{\hat{L}}{\tilde{L}}$
卡帕 Eqn. (1388) (S SS) 和 Eqn. (1398) (W SS) 中的冯·卡门常数。 $κ$
限制长度尺度当打开时，将对亚网格尺度粘度应用混合长度最小值，请参见 Eqn. (1388) (S SS) 和 Eqn. (1398) (W SS)。
最小 Cs^2 值剪切小于指定值（请参见 Eqn. (1396)）的值。 $C_{s}^{2}$
最大 Cs^2 值剪切大于指定值（请参见 Eqn. (1396)）的值。 $C_{s}^{2}$
Van Driest 阻尼选择 Van Driest 阻尼函数，请参见 Eqn. (1389)：无：无阻尼。原始：Van Driest 原始阻尼函数。已修正：已根据 Piomelli 和合作者修正的 Van Driest 阻尼函数 [351]。

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
中心此格式为二阶精度，但容易出现色散误差和稳定性问题。当然，对于迎风格式加速湍动能衰减速率的大涡模拟，中央差分非常有用。	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。

方法

对应方法节点

中心

此格式为二阶精度，但容易出现色散误差和稳定性问题。当然，对于迎风格式加速湍动能衰减速率的大涡模拟，中央差分非常有用。

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。

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：

本节介绍了更新已激活亚网格尺度模型的所有连续体中亚网格尺度粘度的求解器。 $μ_{t}$ 由于亚网格尺度模型不包含任何传输方程，因此没有与模型相关联的任何其他求解器。

阻尼因子更新策略 (S SS)

控制阻尼因子更新策略：

阻尼因子更新频率 (S SS)

此参数控制自由流中的阻尼因子的更新频率。

f_{v}

默认值为 1，这意味着在每次迭代时进行更新。将此参数增加到更大的间隔（如 10）可在特定情况下提高并行性能。这是因为这些自由流值保存在 KD 树中，该树会传播到每个平行节点，产生通信开销。

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

打开时，将在迭代结束时保留临时储存。例如，系数、残差、校正、重构梯度和网格单元梯度。

a p

这些物理量将在后续迭代期间可用作场函数。默认情况下，此属性处于关闭状态。

亚网格尺度湍动能: Eqn. (1497) 中的亚网格动能。 $k_{S G S}$; 同时激活使用亚网格尺度长度/时间/速度尺度的模型（例如 Ffowcs Williams-Hawkings 模型）和亚网格尺度模型时，此场函数在默认情况下可用。; 否则，仅当激活亚网格尺度粘度求解器的保留临时储存属性时，此场函数才可用。
亚网格尺度壁面阻尼因子 (S SS): 表示在 Eqn. (1389) 中定义的 Van Driest 阻尼函数的标量场。 $f_{v}$
Turbulent Viscosity(湍流粘度): 表示湍流粘度的标量场。 $μ_{t}$
湍流粘度比: 表示湍流粘度与层流粘度的比率的标量场。 $μ_{t} / μ$