在湍流模拟中,涡流粘度(也称为湍流粘度)是一个重要的概念。它是为了模拟湍流流动中涡旋的混合效应而引入的。涡流粘度的引入使得RANS(雷诺平均纳维-斯托克斯)和LES(大涡模拟)的动量方程在形式上完全相同,其区别仅在于底层湍流模型提供的涡粘度大小不同。
涡流粘度的主要作用是模拟湍流中涡旋的混合效应,它能够增加动量和能量的传递,从而影响湍流流动的特性。在湍流模型中,涡流粘度通常与湍流动能和湍流长度尺度相关联,用于描述湍流的扩散能力。
例如,Spalart-Allmaras模型是一种单方程模型,它专门设计用于求解运动涡流(湍流)粘度的模拟输运方程。这个模型在航空航天应用中非常受欢迎,尤其是在涉及壁面流动和承受逆压梯度的边界层流动中。此外,WALE模型是另一种湍流模型,它的优点在于为层流剪切流动返回零湍流粘度,这允许在计算域中正确处理层流区域。
总的来说,涡流粘度在湍流模拟中扮演着至关重要的角色,它通过影响湍流的扩散能力,进而影响整个湍流流动的特性和行为。通过选择合适的湍流模型和调整涡流粘度,可以更准确地预测和模拟湍流流动。
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