FLUENT教程:雷诺应力模型与湍流模拟

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"该资源是一份关于雷诺应力模型(RSM)的详细说明,结合了FLUENT软件的教程,由赵玉新编写。教程覆盖了从基础操作到高级特性的广泛内容,旨在帮助用户深入理解和应用FLUENT进行流体动力学模拟。" 在雷诺应力模型(RSM)中,它是一种用于描述湍流流动的闭合模型,不同于常见的k-ω或k-ε模型。RSM试图通过解决完整的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程来更精确地预测湍流结构和流动细节。在标准的k-ω模型中,只有两个独立的湍流变量——涡粘度k和剪切应力校正因子ω。然而,RSM引入了更多的湍流应力分量,如湍流速度剖面的矩,以提高对复杂流动的预测精度。 10.6-1 雷诺应力流动方程通常包含以下组件: - 主流动动方程:这是Navier-Stokes方程的雷诺平均形式,描述了平均速度和压力场的变化。 - 湍流应力项:这部分包含了无法直接测量的湍流压力和速度梯度的相互作用。为了封闭这些方程,需要对湍流应力进行近似。 - 波动系数:在RSM中,通过乘以波动系数,可以从动量方程中提取出雷诺压力。 - 假设:由于完整的RANS方程组过于复杂,模型通常需要一系列假设来简化,例如线性关系、相似性假设等,以便于数值求解。 FLUENT教程则是一个全面的指南,涵盖了从软件启动、操作界面到高级模拟设置的所有方面。教程分为26个章节,内容包括: - 第一部分(1-5章):介绍FLUENT的基本操作,如启动、界面介绍、文件管理、单位系统和网格处理。 - 第二部分(6-9章):详细讲解边界条件、物理特性、湍流模型(其中包括RSM的使用)。 - 第三部分(10-14章):涉及辐射模型、化学输运和反应流、相变模拟以及多相流模型。 - 第四部分(15-26章):涵盖了解算器的使用、网格适应技术、后处理、图形显示、并行计算、自定义函数,以及FLUENT中的流场函数定义和参考向导。 通过这个教程,用户可以学习如何在FLUENT中设定RSM,以解决具有挑战性的湍流问题,比如复杂的工业流动模拟,如燃烧室内的流动、热交换器的流动分析等。此外,用户还将学习如何设置和调整边界条件,定义物理属性,以及如何利用FLUENT的可视化工具来解读和展示模拟结果。