湍流模型发展综述
湍流模型及其在物理学中的应用
湍流模型及其在物理学中的应用湍流是一个普遍存在于自然界和人类社会中的现象，具有复杂性、不可预知性和不稳定性等特点。
湍流现象包括气体、液体、等离子体、大气等许多领域，因此它的研究具有重要的理论和实际意义。
为了研究湍流现象，科学家们发展了许多不同的模型和方法，其中湍流模型是重要的研究工具之一。
本文将介绍湍流模型和它在物理学中的应用。
一、湍流模型概述湍流模型是对湍流现象进行数学描述的一种方法，它认为湍流现象是由一系列不同尺度的涡旋体产生的，涡旋体之间存在相互作用和相互影响。
目前常用的湍流模型包括：1. 线性模型：线性模型假设涡旋体是线性的、稳定的。
这种模型有简单、精确、易于解析等特点，但它并不能精确地描述实际湍流现象。
2. 非线性模型：非线性模型是近年来湍流研究的主要方向。
它认为涡旋体是非线性的、不稳定的，并且涡旋体之间存在复杂的相互作用和相互影响。
这种模型适用于对高度非线性湍流现象的研究，但通常需要进行复杂的计算。
3. 统计模型：统计模型是一种基于大量实验数据和经验规律的模型。
它主要通过统计分析来确定湍流现象的统计特性。
目前最常用的统计模型是雷诺平均 Navier-Stokes 方程（RANS），该方程将湍流速度分解为平均流和涡旋脉动流两部分。
这种模型适用于时间尺度大于湍流时间尺度的湍流现象。
通过使用不同的模型可以更好地描述和了解湍流现象，从而为湍流研究提供了重要的工具和技术。
二、湍流模型在物理学中的应用湍流研究既具有理论意义，又具有实际应用价值。
下面介绍湍流模型在物理学中的一些应用。
1. 大气湍流预测大气湍流预测是天气预报、气候变化预测等领域的重要研究方向之一。
湍流对气象学有着深远的影响，因此了解和预测大气湍流现象对准确预测天气和气候变化至关重要。
目前常用的预测方法包括数值模拟、机器学习等。
其中，湍流模型是数值模拟的重要组成部分，通过使用湍流模型可以更好地模拟大气湍流，并提高预测精度。
2. 涡旋动力学研究涡旋动力学是湍流研究的一个重要分支领域，它研究涡旋体之间的相互影响和相互作用，以及这些影响和作用所产生的复杂运动规律。
(完整word版)湍流模型理论
湍流模型理论§3.1 引言自然界中的实际流动绝大部分是三维的湍流流动，如河流,血液流动等。
湍流是流体粘性运动最复杂的形式，湍流流动的核心特征是其在物理上近乎于无穷多的尺度和数学上强烈的非线性，这使得人们无论是通过理论分析、实验研究还是计算机模拟来彻底认识湍流都非常困难。
回顾计算流体力学的发展,特别是活跃的80年代，不仅提出和发展了一大批高精度、高分辨率的计算格式,从主控方程看相当成功地解决了Euler方程的数值模拟,可以说Euler方程数值模拟方法的精度已接近于它有效使用范围的极限；同时还发展了一大批有效的网格生成技术及相应的软件，具体实现了工程计算所需要的复杂外形的计算网格；且随着计算机的发展，无论从计算时间还是从计算费用考虑，Euler方程都已能适用于各种实践所需。
在此基础上，80年代还进行了求解可压缩雷诺平均方程及其三维定态粘流流动的模拟。
90年代又开始一个非定常粘流流场模拟的新局面，这里所说的粘流流场具有高雷诺数、非定常、不稳定、剧烈分离流动的特点，显然需要继续探求更高精度的计算方法和更实用可靠的网格生成技术.但更为重要的关键性的决策将是，研究湍流机理,建立相应的模式，并进行适当的模拟仍是解决湍流问题的重要途径。
要反映湍流流场的真实情况,目前数值模拟主要有三种方法：1。
平均N-S方程的求解，2。
大涡模拟（LES），3。
直接数值模拟（DNS)。
但是由于叶轮机械内部结构的复杂性以及目前计算机运算速度较慢，大涡模拟和直接数值模拟还很少用于叶轮机械内部湍流场的计算,更多的是通过求解平均N-S方程来进行数值模拟。
因为平均N-S方程的不封闭性，人们引入了湍流模型来封闭方程组,所以模拟结果的好坏很大程度上取决于湍流模型的准确度。
自70年代以来，湍流模型的研究发展迅速，建立了一系列的零方程、一方程、两方程模型和二阶矩模型，已经能够十分成功的模拟边界层和剪切层流动。
但是,对于复杂的工业流动，比如航空发动机中的压气机动静叶相互干扰问题，大曲率绕流，激波与边界层相互干扰，流动分离，高速旋转以及其他一些原因，常常会改变湍流的结构，使那些能够预测简单流动的湍流模型失效，所以完善现有湍流模型和寻找新的湍流模型在实际工作中显得尤为重要。
湍流模型简介以及k模型详解
实验和理论计算表明，缸内湍流的主要来源是进气射流 通过气阀时产生的强烈剪切层以及射流与缸壁的碰撞。 在进气冲程中期，即进气进行最猛烈时，缸内湍流度达 到其峰值。此时湍流分布很不均匀，而且是各向异性的， 主要可分为射流内的高湍流度区和其余部分的低湍流度 区。随着平均流速的减小，湍流开始衰减。同时，由于 对流和扩散作用，整个缸内湍流趋向于均匀化和各向同 性化。在压缩冲程中，尽管进气产生的主涡流还残留在 缸内，但已经很弱并且继续衰减。活塞压缩产生的正应 力和缸壁的剪切应力对湍流的生成虽有一定的贡献，但 由于耗散大于生产，故总的效果是湍流持续衰减。实验 表明，TDC时的平均湍流度是进气体积流率的线性函数， 或与发动机的转速成正比。通常认为，接近TDC时，湍 流基本成为各向同性，这也得到k-є模型计算结果的证 实。但Jennings和Morel用雷诺应力模型的意思表明， 对轴对称的一维压缩情况，到TDC时的湍流并非各向同 性，轴向正应力远大于其他两个方向，因此有必须要以 后对此再深入研究。（内燃机计算燃烧学——解茂昭）
在内燃机整个工作循环中，其缸内气体能量始终在进行 着极为复杂而又强烈瞬变的湍流运动。这种湍流运动是 内燃机工作和燃烧过程中各个物理化学子过程的一个共 同基础。它决定了各种量在缸内的输运极其空间分布， 它对可燃 混合气的形成极其浓度场、火焰传播速率和 燃烧品质、缸壁的传热及污染物的形成等都具有直接的、 本质的影响。因此，要正确地从微观上模拟和分析内燃 机的燃烧，绝对离不开对缸内湍流运动的正确描述和模 拟。也正是基于这一原因，内燃机燃烧的零维和准维模 型被称为热力学模型或现象模型，而多维模型则被称为 流体动力学或CFD模型。
湍流模型概述范文
湍流模型概述范文湍流是液体或气体流动中的一种复杂的现象，它包含着三个主要特征：不规则性、不可预测性和多尺度性。
湍流的产生是由于流体内部存在多个尺度的涡旋，它们之间相互作用并且不断地改变尺度和形状。
湍流模型是用来解释和描述湍流现象的一种数学方法。
本文将对湍流模型进行概述。
湍流模型的目的是通过对流场中各个参数的统计平均来描述湍流的性质。
根据湍流模型的复杂程度和适用范围的不同，可以将湍流模型分为三个等级：经验模型、半经验模型和基于数值模拟的模型。
经验模型是最早发展的湍流模型，它基于观察和实验结果，将各个参数之间的关系表示为一些经验公式。
这种模型的优点是简单易用，适用于几乎所有的湍流问题。
然而，由于经验模型只是基于经验规律，对于复杂的湍流现象并不准确，所以它的适用范围有限。
半经验模型是在经验模型的基础上发展而来的一种湍流模型。
它基于一些经验关系，并结合一些理论和模型来提高预测的准确性。
半经验模型通常可以包括一些常见的湍流模型，如k-ε模型、k-ω模型等。
这些模型通过引入一些方程和参数，来描述湍流的速度、压力和湍动能等参数之间的动态平衡。
半经验模型在计算流体力学领域得到了广泛的应用，能够较准确地预测湍流的性质。
基于数值模拟的模型是通过计算流体力学（CFD）方法来模拟湍流现象的模型。
这种模型基于流体的基本方程和湍流模型，通过数值方法进行求解并得到流场的数值解。
基于数值模拟的模型具有较高的计算精度和更大的适用范围，能够模拟各种复杂的湍流流动现象。
然而，基于数值模拟的模型需要较大的计算资源和时间，并且对于湍流模型的选择和设定需要一定的经验。
湍流模型的开发和改进是一个长期而具有挑战性的研究领域。
目前，湍流模型的研究主要集中在发展更准确、更适用于特定流动条件的模型。
研究人员通过理论推导、实验验证和数值模拟等方法，不断改进湍流模型的参数设定和方程形式，以提高湍流模型的准确性和适用性。
总之，湍流模型是描述和解释湍流现象的数学方法。
fluent湍流模型总结
fluent湍流模型总结编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（fluent湍流模型总结）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为fluent湍流模型总结的全部内容。
一般来说，DES和LES是最为精细的湍流模型，但是它们需要的网格数量大，计算量和内存需求都比较大，计算时间长，目前工程应用较少。
S-A模型适用于翼型计算、壁面边界层流动，不适合射流等自由剪切流问题。
标准K—Epsilon模型有较高的稳定性、经济性和计算精度,应用广泛，适用于高雷诺数湍流，不适合旋流等各相异性等较强的流动.RNG K—Epsilon模型可以计算低雷诺数湍流，其考虑到旋转效应，对强旋流计算精度有所提供。
Realizable K-Epsilon模型较前两种模型的有点是可以保持雷诺应力与真实湍流一致，可以更加精确的模拟平面和圆形射流的扩散速度，同时在旋流计算、带方向压强梯度的边界层计算和分离流计算等问题中，计算结果更符合真实情况，同时在分离流计算和带二次流的复杂流动计算中也表现出色。
但是此模型在同时存在旋转和静止区的计算中，比如多重参考系、旋转滑移网格计算中,会产生非物理湍流粘性。
因此需要特别注意。
专用于射流计算的Realizable k—ε模型。
标准K—W模型包含了低雷诺数影响、可压缩性影响和剪切流扩散，适用于尾迹流动、混合层、射流、以及受壁面限制的流动附着边界层湍流和自由剪切流计算。
SST K-W模型综合了K—W模型在近壁区计算的优点和K-Epsilon模型在远场计算的优点，同时增加了横向耗散导数项,在湍流粘度定义中考虑了湍流剪切应力的输运过程，适用更广，可以用于带逆压梯度的流动计算、翼型计算、跨声速带激波计算等.雷诺应力模型没有采用涡粘性各向同性假设,在理论上比前面的湍流模型要精确的多,直接求解雷诺应力分量（二维5个，三维7个）输运方程，适用于强旋流动，如龙卷风、旋流燃烧室计算等。
湍流的数值模拟综述
湍流的数值模拟一、引语流体的流动形态分为湍流与层流。
而层流是流体的最简单的一种流动状态。
流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。
此种流动称为层流或滞流，亦有称为直线流动的。
流体的流速在管中心处最大，其近壁处最小。
管内流体的平均流速与最大流速之比等于0.5，根据雷诺实验，当雷诺准数引Re<2320时，流体的流动状态为层流。
当雷诺数Re>2320时，流体流动状态开始向湍流态转变，湍流是一种很复杂的流动状态，是流体力学中公认的难题。
自从19世纪末O.Reynolds提出湍流的统计理论以来，已经有一个多世纪了，经过几代科学家的努力，湍流研究取得很大进展，但是仍然不能满足工程应用的需要，以至于经常有悲观的论调侵袭湍流研究。
为什么湍流问题没有圆满地解决会受到如此关注呢?因为湍流是自然界和工程中十分普遍的流动现豫，对于湍流问题的正确认识和模化直接影响到对自然环境的预测和工程的质量。
例如，当前影响航天器气动力和气动热预测准确度的主要障碍是缺乏可靠的湍流模型。
和其他一些自然科学的准题不同，解决湍流问题具有迫切性。
湍流运动的最主要特征是不规则性，这是大家公认的。
对于湍流不规则性的深入认识，是一百多年来湍流研究的上要成就之一。
早期的科学家认为，像分子运动一样，湍流是完全不规则运动。
类似于分子运动产生黏性，湍流的耗散可以用涡黏系数来表述。
20世纪初，一些杰出的流体力学家，相继对涡黏系数提出各种流体力学的模型，如Taylor(1921年)的涡模型，Praudtl(1925年)的混合长模型和von Karman(1930年)相似模型等。
当科学家用流体力学观念(不是分子观念)来建立湍流耗散的涡黏模型时，就开始考虑连续介质不规则运动的特点，其中有别于气体分子不规则运动的最主要特点是运动的多尺度性。
第一个提出流体湍流运动中多尺度输运特性的科学家mchardson(1922年)曾描述湍动能的多尺度传输过程如下：“大涡包含小涡，并喂予速度；小涡包含更小的涡，如此继续直到黏性耗散”。
流体的湍流模型和湍流模拟
流体的湍流模型和湍流模拟流体力学是研究流体的运动规律和性质的学科，其中湍流模型和湍流模拟是其中非常重要的研究方向。
湍流是流体力学中一种复杂而普遍存在的现象，它具有不规则、无序和随机性等特点。
湍流模型和湍流模拟的发展，对于理解和预测真实世界中的湍流现象，以及涉及湍流的工程设计和应用具有重要意义。
一、湍流模型湍流模型是描述湍流现象的数学模型，在流体力学中起着扮演着非常重要的作用。
根据流体力学理论，湍流是由于流体中微小尺度的速度涡旋突然出现和消失所导致的现象。
由于湍流涡旋的尺度范围很广，从而难以直接模拟和计算。
因此，使用湍流模型来近似描述湍流现象，成为了一种常用的方法。
常见的湍流模型包括雷诺平均湍流模型（Reynolds-averaged Navier-Stokes equations, RANS）和大涡模拟（large eddy simulation, LES）等。
雷诺平均湍流模型是基于平均流场的统计性质，通过求解雷诺平均速度和湍流应力来评估湍流效应。
而大涡模拟是将湍流现象分解为不同尺度的涡旋，并通过直接模拟大涡旋来研究湍流运动。
二、湍流模拟湍流模拟是利用计算机来模拟湍流现象的方法，通常基于数值方法对流体力学方程进行求解。
湍流模拟分为直接数值模拟（direct numerical simulation, DNS）、雷诺平均湍流模拟和大涡模拟等。
直接数值模拟是将流场划分为网格，并通过离散化流体力学方程和湍流模型来求解湍流流场的详细信息。
由于该方法需要计算微小尺度的细节，计算量非常大，限制了其在实际工程中的应用。
因此，直接数值模拟主要用于湍流现象的基础研究和理论验证。
相比之下，雷诺平均湍流模拟和大涡模拟能够更有效地模拟湍流现象。
雷诺平均湍流模拟通过对湍流参数进行求解，来描述平均的湍流效应。
而大涡模拟则将湍流现象分为大涡旋和小涡旋，通过模拟大涡旋来捕获湍流流场的主要特征。
三、湍流模型与湍流模拟的应用湍流模型和湍流模拟在工程设计和应用中有着广泛的应用。
K-e湍流模型资料讲解
K-e湍流模型资料讲解
K-e湍流模型
精品资料
K是紊流脉动动能（J），ε 是紊流脉动动能的耗散率（%）
K越大表明湍流脉动长度和时间尺度越大，ε 越大意味着湍流脉动长度和时间尺度越小，它们是两个量制约着湍流脉动。
但是由于湍流脉动的尺度范围很大，计算的实际问题可能并不会如上所说的那样存在一个确切的正比和反比的关系。
在多尺度湍流模式中，湍流由各种尺度的涡动结构组成，大涡携带并传递能量，小涡则将能量耗散为内能。
在入口界面上设置的K和湍动能尺度对计算的结果影响大，
至于k是怎么设定see fluent manual "turbulence modelling"
作一个简单的平板间充分发展的湍流流动，
基于k-e模型。
确定压力梯度有两种方案，一是给定压力梯度，二是对速度采用周期边界条件，压力不管！
k-epsiloin湍流模型参数设置：k－动能能量；epsilon－耗散率；
在运用两方程湍流模型时这个k值是怎么设置的呢？epsilon可以这样计算吗？
Mepsilon＝Cu*k*k/Vt%
这些在软件里有详细介绍。
陶的书中有类似的处理，假定了进口的湍流雷诺数。
fluent帮助里说，用给出的公式计算就行。
k－e模型的收敛问题！
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
湍流模型发展综述摘要：在概述了湍流问题的基础上，本文简要介绍了湍流的四种模型，对湍流模型在不同情况下的模拟能力进行了对比，最后简述了湍流模型的发展方向。
关键词：湍流模型；Navier-Stokes方程组；J-K模型Abstract：On the basis of introducing the problems of turbulence, this paper briefly analyzed four kinds of turbulence models and compared their ability of simulation in different situations. At last, the paper expounded the development direction of the turbulence model.Key words：Turbulence model; Navier-Stokes equations; J-K model一、引言湍流又称紊流,是自然界中常见的一种很不规则的流动现象。
当粘性阻尼无法消除惯性的影响时,自然界中的绝大部分流动都是湍流。
湍流运动的实验研究表明，虽然湍流结构十分复杂，但它仍然遵循连续介质的一般动力学规律，湍流流动的各物理量的瞬时值也应该服从一般的N-S方程。
对粘性流体服从的N-S方程进行时均化，就可以得到雷诺平均方程。
与定常的N-S方程相比，不同之处是在该式右边多了九项与脉动量有关的项，这脉动量的乘积的平均值与密度的乘积是湍流流动中的一种应力，称为湍流应力或雷诺应力。
其中，法向雷诺应力和切向雷诺应力各有三个。
湍流问题就是在给定的边界条件下解雷诺方程。
由于雷诺平均方程中未知数个数远多于方程个数而出现了方程不封闭的问题，这就需要依据各种半经验理论提出相应的补充方程式，即各种湍流模型。
一般按照所用湍流量偏微分方程的物理含义或者数量进行区分，分别称为梅罗尔—赫林方法和雷诺方法。
而后者又将湍流模型分成四类。
（1）零方程模型；（2）一方程模型；（3）二方程模型；（4）应力方程模型。
下面就对这些模型进行简单的描述。
二、湍流模型简介1、零方程模型最初的湍流模型只考虑了一阶湍流计算统计量的动力学微分方程，即平均方程，没有引进高阶统计量的微分方程，因而称之为一阶封闭模式或零方程模型。
零方程模型又称为代数模型，代数模型又可以分成以下几种模型：（1）Cebeci —Smith 模型，（2）Baldwin—Lomax 模型，（3）Johnson—King 模型。
其中，B-L与C-S模型的不同之处在于外层湍流粘性系数取法不同。
后者适用于湍流边界层，而前者则可用于 N-S方程的计算。
此两模型已在工程计算中得到广泛应用，其准确度和可靠性也得到了较多实验数据的验证。
实践表明，对于接近平衡状态的平面或轴对称湍流边界层，C-S模型具有工程应用的足够精度。
此两模型的缺点是运用了混合长度理论假设，这就意味着当平均速度梯度为零时湍流粘性系数为零。
这导致在一些特殊区域如分离点及再附点附近代数模型不能准确地模拟该处的流动。
还有，上述两个代数模型没有考虑湍流能量的传输和耗散。
J-K湍流封闭模型则专门用来处理二维湍流边界层中存在强烈的逆压梯度和伴随存在分离的情况。
为了加快在气流中压力梯度的变化，引入了一个新的近似来模拟湍流边界层中强烈的历史效应。
这个模型不仅仅是一个涡的粘度模型，它还具有雷诺应力模型的特点。
2、一方程模型对于一方程模型，有的是只计算湍流动能的传输，而有的是把两方程湍流模型作简化，如S-A模型等。
对于完整的雷诺应力方程模型，包含了平均运动的一个连续方程和三个动量方程，雷诺应力的6个方程，k方程和ε方程，总共由包含12个未知量的12个微分方程组组成的封闭的方程组。
如果还要计及传热则需计算温度或其它有关标量的分布，就要继续补充方程。
对于一般工程中的湍流流动问题，这个方程组实在是太庞大了；对于复杂流动，若要求解此方程组，就目前已达到的计算机水平，无论是从计算时间或费用来说，都是不太可能的事。
3、两方程模型为进一步改善湍流模型，出现了考虑所有二阶关联量的雷诺应力模型。
这是一种微分模型。
在此模型的框架下，首先写出雷诺应力的动力学微分方程，然后对方程中出现的湍流扩散项、分子扩散、生成、耗散、压力等诸项模型化就得到了雷诺应力模型。
但求解完整的雷诺应力模型，难度较大，由此人们从雷诺应力的输运方程出发，重新选取尺度因子建立了众多的两方程湍流模型，如k−ε，k−ω等，它们都需要求解两个输运方程。
二方程模型即 k −ε模型以其结构简单，使用方便经济的优点，在工程上得到了极为广泛的应用。
但是标准的 k −ε模型也存在着一些缺陷。
如该模型中的许多模拟项建立在各项同性的假设之上，使得该模型对于一些各项异性较强的流动（如分离流动）不能很好的进行模拟以及在粘性底层中存在数值困难等。
Wicox 提出k−ω模型克服了k−ε模型的许多弱点，特别是在近壁面区域中，k−ω模型的性能比k−ε模型有较大的提高；然而，k−ω对自由来流的ω值非常敏感。
Menter通过混合函数将这两种模型结合起来，既保留了k−ω模型在近壁面区域、k−ε模型在自由剪切层中各自的优良特性，又克服了k−ω模型对自由来流的ω值的敏感性，从而设计出一种新的BSL模型。
三、湍流模型模拟能力的对比B-L模型广泛地应用于CFD领域，能够较好地模拟附体流动，对于较小的局部分离流动，该模型也有一定的模拟能力。
当采用B-L模型计算跨声速分离流动时，其激波总是较实际激波位置靠后。
J-K模型需要求解一个关于最大粘性剪切应力分布的常微分方程。
由Johnson D A和King L S于1985年首先提出，经过不断地完善和发展,陆续发表了几个版本。
J-K85模型能较好地计算二维翼型分离流动,但是该模型在模拟附体平衡流动时激波位置过于靠前，确定边界层厚度非常困难。
将J-K模型应用于机翼分离流动，提出了J-K90A模型，其中湍流耗散项仅用于恢复区域。
同年,为改进J-K85模型模拟附体平衡流动激波位置靠前的不足，Johnson D A和Coakley T J提出了J-K90J模型，该模型考虑到压缩性影响，采用双曲正切函数形式混合的内层湍流粘性系数(由平衡流和J-K85模型内层粘性系数构成)，外层湍流粘性系数与J-K90A模型相同，只是合成流场湍流粘性系数的函数由指数函数修改为双曲正切函数。
肖志祥采用B-L模型,J-K90A及J-K92模型分别数值模拟了跨声速三维机翼、超声速细长旋成体流场。
结果表明B-L、J-K90A和J-K92模型数值模拟跨声速和超声速流动，对于附体流动，三种湍流模型都能得到与实验吻合良好的结果；对中等分离流动J-K90A和J-K92模型模拟的结果与实验更接近，对大攻角、大分离流动J-K92模型则体现出较其他两个模型更好的模拟能力来。
刘学炎采用一方程的S-A模型、二方程的标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型和二方程的标准k-ω模型，五种不同的湍流模式对二维平板绕流进行数值模拟，并与经验公式相比较。
结果显示，采用五种不同的湍流模式，数值模拟平板的粘性流场,由于平板两端形成的奇点的影响,平板前后端压力突变引起了局部摩擦阻力发生变化,但是这部分摩擦阻力很小对总的摩擦阻力影响不大。
而S-A模型的计算结果和经验公式结果符合较好。
李超等借助CFD软件，采用k-ε模型、RNG k-ε模型和k-ω模型三种湍流模型对导管螺旋桨进行不同空化数条件下的空化性能计算，通过与试验数据对比，分析不同湍流模型、不同空化数对计算结果的影响。
分析结果表明：k-ω模型计算更加稳定，更加容易收敛，精度也相对较高，因而与k-ε模型和RNG k-ε模型相比更适于对导管螺旋桨的空化性能进行计算；在空化数或进速系数较小的条件下，空化相对较剧烈，计算的相对误差较大，需要采用更加精确的空化模型或通过进一步提高网格质量来提高计算精度；另外，与k-ε模型和RNG k-ε模型相比，k-ω模型对空化数较敏感，对不同空化数条件下计算的相对误差变化较大。
四、总结目前,湍流模型理论虽在理论严谨性方面不断提高,也能处理一些复杂的流动问题,但由于湍流本身的复杂性,现阶段还没有找到对任何问题数值模拟都很好的模型。
从工程应用的角度去看,对湍流模型的要求是在满足一定预测精度的前提下,使用方便,计算简捷。
因此,今后对工程湍流问题的研究的主要任务就是找出不同湍流模型的适用范围,使之能够满足不同的工程计算要求。
参考文献[1] 陈永辉，王强，朴明波. 湍流模型的发展及其研究现状[J]. 能源与环境，2009（2）.[2] 刘学炎，熊鳌魁. 湍流模型对二维平板数值计算结果的影响[J]. 航海工程，2010（5）.[3] 雷林，王智祥，孙鹏等. 计算流体力学k-ε二方程湍流模型应用研究[J]. 船舶工程，2010（3）[4] 任志安，郝点，谢红杰等. 几种湍流模型及其在FLUENT中的应用[J]. 化工装备技术，2009（4）.[5] 肖志祥，李凤蔚. 三种湍流模型模拟能力的对比[J]. 西北工业大学学报，2003（3）.[6] 李超，周其斗，潘雨村等. 三种湍流模型对导管螺旋桨空化性能计算的比较[J]. 中国舰船研究，2013（4）.[7] 董亮，刘厚林，代翠等. 不同湍流模型在90°弯管数值模拟中的应用[J]. 华中科技大学学报，2012（12）.[8] 张德胜，施卫东，张华等. 不同湍流模型在轴流泵性能预测中的应用[J]. 能业工程学报，2012（1）.[9] 肖志祥，李凤蔚，鄂秦. 湍流模型在复杂流场数值模拟中的应用[J]. 计算物理，2003（7）.[10] 卢纪富，魏新利，李杨. 应用不同湍流模型计算风机叶道内流场的比较[J]. 矿山机械，2010（7）.[11] 李玲，李玉梁. 应用基于RNG方法的湍流模型数值模拟钝体绕流的湍流流动[J]. 水科学进展，2000（12）.[12] 卢云涛，张怀新，潘徐杰. 四种湍流模型计算回转体流噪声的对比研究[J]. 水动力学研究与进展，2008（5）.[13] 王国玉，霍毅，张博. 湍流模型在轴流泵性能预测中的应用与评价状[J]. 北京理工大学学报，2009（4）.[14] 王海刚，刘石. 不同湍流模型在旋风分离器三维数值模拟中的应用和比较[J]. 热能动力工程，2003（7）.[15] 纪宏超，李耀刚. 基于Realizable湍流模型的弯管流动模拟分析[J]. 机械工程与自动化，2013（8）.[16] 方平治，顾明，谈建国. 计算风工程中基于k−ε系列湍流模型的数值风场[J]. 水动力学研究与进展，2010（7）.[17] 梁德旺，王国庆. 两方程湍流模型的可压缩性修正及其应用[J]. 空气动力学学报，2000（3）.[18] 王远成，吴文权. 基于RNG k-ε湍流模型钝体绕流的数值模拟[J]. 上海理工大学学报，2004（6）.[19] 孙政. 基于不同湍流模型平板流动特性研究[J]. 中国石油和化工标准与质量，2013（10）.[20] 李新亮，傅德薰，马延文. 基于直接数值模拟的可压缩湍流模型评估和改进[J]. 力学学报，2012（3）.[21] 杨忠国，郑鑫，解恒燕. 计算流体力学湍流模型在喷管流场数值模拟中的比较[J].黑龙江八一农垦大学学报，2012（10）.[22] 谭超，韩省思，赵鹏. 非线性湍流模型可压缩性修正研究[J]. 中国科学技术大学学报，2010（12）.[23] 梁德旺，吕兵. 关于两方程湍流模型的考虑[J]. 航空动力学报，1999（3）.。