三、湍流鰧烧模拟的主要型 (一)湍流模拟 直接数值模拟(DNs) 大涡模拟(LES) 零方程模型 湍流模拟 湍流粘性系数模型单方程模型 湍流输运模型 双方程模型 双流体模型 雷诺应力模型「代数RSM (RSM) 微分RSM
直接数值模拟（DNS） 大涡模拟（LES） 湍流输运模型 双流体模型 湍流粘性系数模型 雷诺应力模型 （RSM） 代数RSM 微分RSM 零方程模型 单方程模型 双方程模型 湍流模拟 （一） 湍流模拟 三、湍流燃烧模拟的主要模型
三、湍流噤烧模拟的主要型 1、直接数值模拟(DNs) 直接数值求解非定常(瞬态)三维 Navier Stokes(N-S)方程,来确定和描述湍流流 动过程。 特点:无需任何模型,计算结果足够精确。 特征:空间尺度上,要求计算区域足够大,以 包含和分辨最大尺度的湍流涡团,同时 计算网格尺寸又要足够小,以模拟湍流 的最小涡团
1、 直接数值模拟（DNS） 直接数值求解非定常（瞬态）三维 Navier－ Stokes（N－S）方程，来确定和描述湍流流 动过程。 特点： 无需任何模型，计算结果足够精确。 特征： 空间尺度上，要求计算区域足够大，以 包含和分辨最大尺度的湍流涡团，同时 计算网格尺寸又要足够小，以模拟湍流 的最小涡团。 三、湍流燃烧模拟的主要模型
三、湍流噤烧模拟的主要型 特征:时间尺度上,时间必须大于大涡的 时间尺度,同时计算步长又要小于 小涡的时间尺度。 缺点:计算量是Re3的量级,计算成本极 高,目前只适用于低雷诺数和简单 几何形状的湍流流动
特征： 时间尺度上，时间必须大于大涡的 时间尺度，同时计算步长又要小于 小涡的时间尺度。 缺点： 计算量是 的量级，计算成本极 高，目前只适用于低雷诺数和简单 几何形状的湍流流动。 3 Re 三、湍流燃烧模拟的主要模型
三、湍流噤烧模拟的主要型 2、大涡模型(LES) 基本思想:认为大尺度涡是高度各向异性的,小尺 度涡是近似各向同性的。采用滤波器对 N一S方程进行滤波,保留大涡特征,消 除小涡特征,对大涡进行直接模拟,对 小涡引入亚网格尺度模型进行模拟。 特点:对DNS的近似,保证一定精度的前提下, 可以降低计算成本。 缺点:计算成本仍较高
基本思想：认为大尺度涡是高度各向异性的，小尺 度涡是近似各向同性的。采用滤波器对 N－S方程进行滤波，保留大涡特征，消 除小涡特征，对大涡进行直接模拟，对 小涡引入亚网格尺度模型进行模拟。 2、大涡模型（LES） 特点： 对DNS的近似，保证一定精度的前提下， 可以降低计算成本。 缺点： 计算成本仍较高。 三、湍流燃烧模拟的主要模型
三、湍流噤烧模拟的主要型 3、湍流输运模型 基本思想:将瞬态NS方程的瞬时量分解为时均值 和脉动值之和(雷诺分解),再取时 间平均,得到雷诺时均方程。然后利用 某些模拟假设,将方程中的高阶的未知 关联项用低阶项或时均量来表达,从而 使雷诺( Reynolds)时均方程封闭
3、 湍流输运模型 基本思想：将瞬态N—S方程的瞬时量分解为时均值 和脉动值之和（雷诺分解），再取时 间平均，得到雷诺时均方程。然后利用 某些模拟假设，将方程中的高阶的未知 关联项用低阶项或时均量来表达，从而 使雷诺（Reynolds）时均方程封闭。 三、湍流燃烧模拟的主要模型