文献中提到的湍流参数设置
k_SST两方程湍流模型中参数影响的初步分析

7 0. 0900 0. 8500 0. 475 0. 07125 0. 2945
8 0. 0900 0. 8500 0. 525 0. 07875 0. 3255
9 0. 0855 0. 8500 0. 525 0. 07875 0. 2945
10 0. 0855 0. 8075 0. 525 0. 07500 0. 3100
0. 0828, B* = 0. 09, J= 0. 41, C2 = B2 / B* - RX2 J2 / B* 。 对于第一组参数的取 值, 对应于 Wilcox 的 k- X
模型[ 3-4] ; 对于第二组参数的取值, 对应于标准 k-E模 型。模型中混合函数 F1 的作用就是完成模 型由近 壁面的 k- X 模型到远离壁面的 k-E模型的过渡。
用的混合模型, 在近壁面保留了原始 k- X 的模型, 在
远离壁面的地方应用了 k-E模型, 其涡粘系数和 k 方
程以及 X 方程可以写成如下形式:
Mt =
a1 k m ax( a1 X; 8F 2 )
DQk Dt
=
5 5xj
( L+
Rk Lt )
5k 5xj
+
Sij
5ui 5xj
-
B*
QXk
( Sij = - Quciucj )
¹
文献标识码: A
0引言
随着计算机技术与计算流体力学的发展, 人们开 始越来越多依靠计算手段来研究全机、多段翼的绕流 以及工程内流等复杂流动。在这些复杂流动中湍流 的影响变得很重要, 例如对于常见的逆压梯度影响产 生的流动分离现象, 湍流 的动量输运作用使 得流动 / 粘0在壁面上。因此如果对湍流的输运作用估计过 小如层流, 流动分离现象将会出现的更加频繁[ 1] 。而 如果对湍流输运作用估计过度如 k-E两方程模型, 将 会使流动分离延迟甚至使流动不发生分离。因此在 流体力学计算中湍流计算模型的优劣将会对计算结 果产生重要的影响。目前, 工程上已建立起多种湍流 模型, 这些模型或多或少都含有经验参数, 这些参数 的取值大都是通过一些特殊条件下的实验结果来标 定的, 未必对所有流动情况都适用, 因而在实际应用 中, 通常需要针对一些特定的流动类型对这些参数值 进行调整。但是, 对这些参数进行调整, 首先需要分 析模型参数的取值对计算结果的影响规律和影响大 小。因此, 本文以工程上广泛应用的 k- X SST 两方程 湍流模型为研究对象, 对模型中的八个模型参数对计 算结果的影响进行了初步的分析。
湍流边界条件参数的设置

2011-8-30蓝色流体|流体专业论坛专注流体 - Pow…标题: [fluent相关]湍流边界条件参数的设置作者: ifluid 时间: 2009-4-14 15:02 标题: 湍流边界条件参数的设置在流场的入口、出口和远场边界上,用户需要定义流场的湍流参数。
在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。
在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。
本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF(用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。
在大多数情况下,湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的,因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。
特别是在不知道湍流参量的分布规律时,在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。
在设置边界条件时,首先应该定性地对流动进行分析,以便边界条件的设置不违背物理规律。
违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果,甚至使计算发散而无法进行下去。
在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。
下面具体讨论这些湍流参数的含义,以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置:(1)湍流强度(Turbulence Intensity)湍流强度I的定义为:I=Sqrt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg上式中u',v' 和w' 是速度脉动量,u_av g是平均速度。
湍流强度小于1%时,可以认为湍流强度是比较低的,而在湍流强度大于10%时,则可以认为湍流强度是比较高的。
在来流为层流时,湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。
比如在模拟风洞试验的计算中,自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。
(整理)FLUENT边界条件(2)—湍流设置.

FLUENT边界条件(2)—湍流设置(fluent教材—fluent入门与进阶教程于勇第九章)Fluent:湍流指定方法(Turbulence Specification Method)2009-09-16 20:50使用Fluent时,对于velocity inlet边界,涉及到湍流指定方法(Turbulence Specification Method),其中一项是Intensity and Hydraulic Diameter (强度和水利直径),本文对其进行论述。
其下参数共两项,(1)是Turbulence Intensity,确定方法如下:I=0.16/Re_DH^0.125 (1)其中Re_DH是Hydraulic Diameter(水力直径)的意思,即式(1)中的雷诺数是以水力直径为特征长度求出的。
雷诺数Re_DH=u×DH/υ(2)u为流速,DH为水利直径,υ为运动粘度。
水利直径见(2)。
(2)水利直径水力直径是水力半径的二倍,水力半径是总流过流断面面积与湿周之比。
水力半径R=A/X (3)其中,A为截面积(管子的截面积)=流量/流速X为湿周(字面理解水流过各种形状管子外圈湿一周的周长)例如:方形管的水利半径R=ab/2(a+b)水利直径DH=2×R (4)举例如下:如果水流速度u=10m/s,圆形管路直径2cm,水的运动粘度为1×10-6 m2/s。
则DH=2×3.14*r^2/(2*3.14*r)=2*3.14*0.01^2/(3.14*0.02)=0.01 r为圆管半径Re_DH=u×DH/υ=10*0.02/10e-6=20000I=0.16/Re_DH^0.125=0.16/20000^0.125=0.0463971424017634≈5%水力半径:润湿周长横截面积=h r , 水力直径:h h r 4D =对圆管而言,管道直径和水力直径是一回事。
技术贴:你一定知道m这个参数 但你用对了吗?(图)

技术贴:你一定知道m这个参数但你用对
了吗?(图)
上周五在《微观选址软件算湍流,哪个更可信?》(点击“阅读原文”可查看)说到不同软件对湍流强度的计算结果,最后文章给出的结论是WindFarmer对湍流强度的计算相对准确。
文章发出后,留言讨论的朋友很多,主要讨论的是WT设置的问题,普遍认为m值的选取是影响湍流计算的重要因素。
那m值到底是什么呢?相关新闻:【分析】风电场微观选址软件算湍流哪个更可信?m值是哪里来的?在IEC ed3的附录D里,给出了有效湍流强度Ieff 的计算公式,其中的m值是指选定材料的(SN曲线)Wohler指数,说到这里,就必须再说说疲劳理论中的SN曲线了。
任何一种结构件都有其特定的疲劳寿命特性,通常用SN曲线对其进行描述,对于不同的材料m的取值也是不同的,叶片的m值通常取10,钢质的结构件则常取4。
m值有多重要?从上面的介绍可以看出,m值不仅关系到微观选址的湍流计算,还是结构件疲劳寿命评估的关键参数。
而熟悉载荷计算的朋友则肯定知道,这个m值在疲劳载荷统计过程中也是一个重要的参数。
因此,这个m值可以说是涉及风资源评估、载荷计算、结构件疲劳强度计算和叶片疲劳强度计算四个方面的一个重要参数。
你用对m值了吗?在微观选址软件中,WindFarmer和WT(新版,周五文中的计算示例是三年前的结果,那时WT软件还不能对m值进行设定)的m值的设置通常默认为10(估计多数情况下大家是不会修改这个设置的),这是叶片的取值,也是风电机组中最大的m值。
但是要知道,在机组部件中占绝大多数的可是m值为4的钢材啊,为什么不选用钢材的m值,却要选叶片的m 值10呢?难道仅仅是因为“叶片很重要”的原因,轴承、齿轮箱、机架和塔筒也都很重要啊。
12。
pr湍流置换效果参数

pr湍流置换效果参数
PR湍流置换效果参数是指湍流置换模型在计算流体力学中所采用的参数。
湍流置换是一种在计算流体力学中模拟湍流流动的方法,通过将湍流流动简化为一系列湍流脉动的平均模型,对流动进行计算和分析。
在湍流置换模型中,涉及到多个参数来描述湍流流动的特性和影响。
下面将详细介绍几个重要的PR湍流置换效果参数:
1.紊流能量耗散率(ε):紊流能量耗散率是描述湍流产生和消散的速率,也是湍流能量传递的速率。
它的数值越大,表示湍流产生和消散的速率越快。
2.紊流长度尺度(L):紊流长度尺度是描述湍流中涡旋的大小和尺度。
它的数值越大,表示湍流中的涡旋越大,流动越剧烈。
3.紊流动能(k):紊流动能是描述湍流中流体运动能量的大小。
它的数值越大,表示湍流中的流体运动越强烈。
4.紊流剪切应力(τ):紊流剪切应力是描述湍流中流体之间相
互作用的力量。
它的数值越大,表示湍流中的流体之间相互作用越明显。
5.紊流弛豫时间(τ_r):紊流弛豫时间是描述湍流中流体运动
能量的衰减速率。
它的数值越大,表示湍流中的流体运动能量衰减得
越慢。
这些参数在计算流体力学中起着重要的作用,可以帮助研究人员
更好地理解湍流流动的特性和变化规律。
通过调整这些参数的数值,
可以得到不同湍流流动的效果,从而对流体力学中的各种问题进行更
准确的模拟和分析。
总之,PR湍流置换效果参数是湍流置换模型中的重要参数,用于
描述湍流流动的特性和影响。
研究人员可以通过调整这些参数的数值,来模拟和分析不同的湍流流动情况,从而更好地理解和应用湍流流动
的相关问题。
基于CFD的轴向柱塞泵流动特性的仿真研究

基于CFD的轴向柱塞泵流动特性的仿真研究魏秀业;逯子荣;王海燕【摘要】通过CFD仿真对柱塞泵柱塞腔和配流盘的流动特性进行了研究,建立了SCY-14型柱塞泵流体的几何模型和物理模型,在对配流过程非定常流场各个位置流态进行流态判断后,采用层流加局部湍流的数学模型模拟流场的实际状态.根据轴向柱塞泵工作时的两个主运动,采用滑移网格模型模拟柱塞与缸体相对配流盘的旋转运动及采用动网格模型模拟柱塞沿缸体轴线相对缸体的往复运动.通过设定边界条件和工作条件,对处于不同旋转角度柱塞泵的流态特性进行CFD仿真.仿真结果表明:柱塞泵在吸排油过程中,即低压向高压转换和高压向低压转换的过程中,柱塞腔内部有比较明显的压力冲击现象.柱塞腔的压力冲击主要是由柱塞泵配流过程中的流量倒灌和阻尼槽的节流作用共同影响形成,压力脉动周期由泵的转速和柱塞数决定.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】5页(P63-67)【关键词】轴向柱塞泵;压力脉动;流动特性;CFD【作者】魏秀业;逯子荣;王海燕【作者单位】中北大学机械工程与自动化学院,山西太原030051;中北大学机械工程与自动化学院,山西太原030051;中北大学机械工程与自动化学院,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TH137.5引言轴向柱塞泵具有压力高、容积效率高、流量大等优点,因而在机床、液压机、工程机械、矿山机械等大功率液压系统中得到广泛应用。
噪声是限制轴向柱塞泵应用范围的重要因素。
柱塞泵噪声可分为流体噪声和机械噪声,其中流体噪声主要是由柱塞泵出口流量脉动引起,通过管道、阀以及油箱等元件传递波动产生气动噪声[1]。
由压力脉动或偏载引起的斜盘、配流盘、主轴等轴向柱塞泵关键部件的力和力矩振动是主要的机械噪声声源,通过相关部件作用于壳体和端盖,进而引起振动,产生柱塞泵机械噪声。
研究轴向柱塞泵配流过程中柱塞腔内瞬时压力和配流过程中泵出口的流量脉动,寻求降低配流噪声、压力冲击的方法,以期提高柱塞泵性能,这一直是国内外学者致力于探索的课题[2]。
fluent udf 湍流参数
fluent udf 湍流参数湍流参数是湍流模拟中的一个重要概念,它决定了模拟结果的准确性和可靠性。
在Fluent UDF中,我们可以通过定义和调整湍流参数来改善模拟结果,使其更符合实际情况。
本文将介绍几个常见的湍流参数,并探讨它们对模拟结果的影响。
一、湍流模型选择在Fluent UDF中,我们可以选择不同的湍流模型来描述流体中的湍流运动。
常见的湍流模型有k-ε模型、k-ω模型、SST模型等。
每种模型都有其适用的领域和局限性。
在选择湍流模型时,需要根据具体应用场景和模拟目标来进行选择。
二、湍流粘度湍流粘度是一个重要的湍流参数,它决定了流体中湍流运动的强度。
在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流粘度来改变湍流模拟的结果。
一般情况下,湍流粘度越大,湍流运动越强烈;湍流粘度越小,湍流运动越弱。
三、湍流能量和湍流耗散率湍流能量和湍流耗散率是描述湍流运动特征的两个重要参数。
在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流能量和湍流耗散率来改变湍流模拟的结果。
湍流能量越大,湍流运动越强烈;湍流耗散率越大,湍流运动越剧烈。
四、湍流涡粘度比湍流涡粘度比是湍流模拟中的一个重要参数,它描述了湍流涡的扩散和耗散特性。
在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流涡粘度比来改变湍流模拟的结果。
湍流涡粘度比越大,湍流涡的扩散和耗散越强;湍流涡粘度比越小,湍流涡的扩散和耗散越弱。
五、湍流时间尺度湍流时间尺度是描述湍流运动时间特征的一个重要参数。
在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流时间尺度来改变湍流模拟的结果。
湍流时间尺度越小,湍流运动的时间特征越短暂;湍流时间尺度越大,湍流运动的时间特征越持久。
六、湍流强度湍流强度是描述湍流运动强度的一个重要参数。
在Fluent UDF中,我们可以通过调整湍流强度来改变湍流模拟的结果。
湍流强度越大,湍流运动越强烈;湍流强度越小,湍流运动越弱。
七、湍流长度尺度湍流长度尺度是描述湍流涡的空间特征的一个重要参数。
三十三、Fluent边界条件湍流参数设置详解
三十三、Fluent边界条件湍流参数设置详解0. 写在前面本来想写一篇Fluent边界条件设置的文章,结果发现内容太多,因此退而求其次,想写进出口边界设置的文章,发现内容还是太多,最后就写了这篇单单介绍边界湍流参数设置的文章,结果内容还是将近3000字。
本文干货较多,通过对文章的阅读,相信对于边界湍流参数的设置大家不会有任何问题。
所谓边界湍流参数,主要是指下图中的参数设置:本文写的比较详细,想直接看参数设置的可以直接跳到3.湍流参数的设置。
但还是强烈建议大家完整看下,对边界条件有更深的理解,尤其得看看 2.2 湍流参数重要性这一小节1. 边界条件概述1.1 边界条件概念边界条件说白了就是求解微分方程的某些附加条件,这些附加条件对计算边界做出了要求,比如某个边界温度必须为500K,Fluent求解时必须首先满足这些要求。
求解任何微分方程都需要给定两类条件才能求出定解,一类是边界条件,另一类就是初始条件。
Fluent恰巧需要用户给出这两类条件(实际上任何数值软件如Matlab都需要给出这两类条件)。
1.2 Fluent边界条件Fluent边界条件类型非常非常丰富,仅仅针对进出口边界,Fluent就提供了12种边界条件类型。
velocity inlet 速度入口pressure inlet 压力入口mass-flow inlet 质量流率入口mass-flow outlet 质量流率出口pressure outlet 压力出口pressure far-field 压力远场outflow 自由出流inlet vent 进风口intake fan 进气风扇outlet vent 出风口exhaust fan 排气风扇degassing 脱气虽然进出口边界条件的类型很多,但是这些边界条件存在一些共同点,那就是当使用湍流模型时,边界条件选项中都会出现湍流参数的设置,如Turbulent Viscosity Ratio、Hydraulic Diameter等下面我们就对这些边界条件中的湍流参数设置进行详细的介绍,希望大家能通过这篇文章把湍流参数的设置理解透彻。
湍流边界条件的设置
在流场的入口、出口和远场边界上,用户需要定义流场的湍流参数。
在FLUENT 中可以使用的湍流模型有很多种。
在使用各种湍流模型时,哪些变量需要设定,哪些不需要设定以及如何给定这些变量的具体数值,都是经常困扰用户的问题。
本小节只讨论在边界上设置均匀湍流参数的方法,湍流参数在边界上不是均匀分布的情况可以用型函数和UDF(用户自定义函数)来定义,具体方法请参见相关章节的叙述。
在大多数情况下,湍流是在入口后面一段距离经过转捩形成的,因此在边界上设置均匀湍流条件是一种可以接受的选择。
特别是在不知道湍流参量的分布规律时,在边界上采用均匀湍流条件可以简化模型的设置。
在设置边界条件时,首先应该定性地对流动进行分析,以便边界条件的设置不违背物理规律。
违背物理规律的参数设置往往导致错误的计算结果,甚至使计算发散而无法进行下去。
在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。
下面具体讨论这些湍流参数的含义,以保证在设置模型时不出现违背流动规律的错误设置:(1)湍流强度(Turbulence Intensity)湍流强度I的定义为:I=Sq rt(u’*u’+v’*v’+w’*w’)/u_avg (8-1)上式中u',v' 和w' 是速度脉动量,u_avg是平均速度。
湍流强度小于1%时,可以认为湍流强度是比较低的,而在湍流强度大于10%时,则可以认为湍流强度是比较高的。
在来流为层流时,湍流强度可以用绕流物体的几何特征粗略地估算出来。
比如在模拟风洞试验的计算中,自由流的湍流强度可以用风洞的特征长度估计出来。
在现代的低湍流度风洞中,自由流的湍流强度通常低于0.05%。
内流问题进口处的湍流强度取决于上游流动状态。
如果上游是没有充分发展的未受扰流动,则进口处可以使用低湍流强度。
写12条关于流体力学的中文文献
写12条关于流体力学的中文文献流体力学是研究流体运动规律的学科,应用广泛且具有重要意义。
下面是关于流体力学的12篇中文文献,它们共同构成了一篇内容生动、全面、有指导意义的文章。
1.《流体动力学的基本原理与应用》本文介绍了流体动力学的基本原理,包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律,并探讨了其在工程、地球科学等领域的应用。
2.《流体阻力研究与优化设计》该文利用流体力学的知识,研究了各种流体中物体的阻力问题,并提出了优化设计方法,以减小阻力、提高流体系统的效率。
3.《流体流动的数值模拟与仿真》该文针对复杂的流体流动问题,采用数值模拟和仿真技术,对流场进行详细的计算与分析,为工程设计提供了可靠的依据。
4.《湍流的形成与控制》本文研究了湍流形成的机制,探讨了湍流的控制方法,为减小流体系统的能量损失、提高运动稳定性提供了思路。
5.《流体流动的可视化技术》该文介绍了流体流动可视化技术的原理与应用,以图像、动画等形式展示了流体在不同条件下的流动规律,为研究者提供了直观的观察手段。
6.《水波传播与海洋动力学》本文研究了水波在海洋中的传播与变化规律,分析了波浪对海岸、海洋生态等的影响,为海洋工程的规划与设计提供了依据。
7.《气体管道流动与传热》该文通过分析气体在管道中的流动与传热特性,研究了气体管道系统的热力学性能,并提出了优化设计方案,为工业生产提供了指导。
8.《微流体力学的研究进展》本文综述了微流体力学领域的研究进展,涵盖了微尺度流动的基本理论、实验技术以及应用领域,如生物医学、化学反应等。
9.《湍流模型对流体流动的影响》该文比较了不同湍流模型在流体流动中的适用性与精度,分析了模型选择对数值模拟结果的影响,为湍流问题的研究提供了参考。
10.《多相流体的力学行为研究》本文研究了多相流体(如气泡、颗粒等)在流动中的力学行为,探讨了相互作用、相变等现象对流动的影响,为相关工艺与设备的优化提供了依据。
11.《火灾烟气扩散与防控研究》该文利用流体力学原理研究了火灾烟气的扩散与传播规律,分析了不同防控措施的效果,为火灾安全防护提供了理论支持。
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对于没有任何已知条件的情况,可根据湍动强度Ti 和特征长度L ,由下式粗略估计进口的κ和ε的分布:
2)(23i nf T u =κ 23
4
3k C με= L 07.0= 式中,nf u 是进口处的平均速度,特征长度L 可按等效管径计算。
摘自:W.Rodi,Turbulence modle and their application in hydraulics-A state of the art review,IAHR,delft,The Netherlands,1980
湍流参数计算式
湍流强度I (turbulence intensity)按下式计算:
125.0')(Re 16.0/-==H D u u I
其中,'u 和u 分别为湍流脉动速度与平均速度,H D Re 为按水里直径计算得到的Reynolds 数。
对于圆管,水力直径H D 等于圆管直径,对于其他几何形状,按等效水力直径确定。
湍流长度尺度l (turbulence length scale)按下式计算:
l =0.07L
这里,L 为关联尺寸。
对于充分发展的湍流,可取L 等于水力直径。
湍动粘度比μμ/t (Turbulent Viscosity Ratio)正比于湍动Reynolds 数,一般可取10/1<<μμt 。
修正的湍流粘度ν(Modified Turbulent Viscosity )按下式计算:
Il u 2
3=ν 湍动能κ(Turbulent Kinetic Energy)按下式计算:
2)(23I u =κ
如果已知湍流长度尺度l ,则湍动耗散率ε(Turbulent Dissipation Rate )按下式计算: l C 234
3κεμ=
式中,μC 取0.09。
如果已知湍动粘度μμt ,则湍动耗散率ε按下式计算:
12)(-=μ
μμκρεμt C 如果已知湍流长度尺度l ,则比耗散率w (Specific Dissipation Rate )按下式计算: l C w 412
1μκ=
如果已知湍动粘度比μμt ,则耗散率w 按下式计算: 1)(-=μ
μμκρt w 摘自:2004——王福军——计算流体动力学分析-CFD 软件原理与应用。