湍流设置

湍流边界条件设置在流场的入口、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 (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。如果上游是充分发展的湍流，则进口处湍流强度可以达到几个百分点。如果管道中的流动是充分发展的湍流，则湍流强度可以用公式(8-2)计算得到，这个公式是从管流经验公式得到的： I=u’/u_avg=0.16*Re_DH^-0.125 (8-2) 其中Re_DH是Hydraulic Diameter（水力直径）的意思，即式(8-2)中的雷诺数是以水力直径为特征长度求出的。（2）湍流的长度尺度与水力直径湍流能量主要集中在大涡结构中，而湍流长度尺度l则是与大涡结构相关的物理量。在充分发展的管流中，因为漩涡尺度不可能大于管道直径，所以l 是受到管道尺寸制约的几何量。湍流长度尺度l 与管道物理尺寸L关系可以表示为： l = 0.07L (8-3) 式中的比例因子0.07 是充分发展管流中混合长的最大值，而L则是管道直径。在管道截面不是圆形时，L可以取为管道的水力直径。湍流的特征长取决于对湍流发展具有决定性影响的几何尺度。在上面的讨论中，管道直径是决定湍流发展过程的唯一长度量。如果在流动中还存在其他对流动影响更大的物体，比如在管道中存在一个障碍物，而障碍物对湍流的发生和发展过程起着重要的干扰作用。在这种情况下，湍流特征长就应该取为障碍物的特征长度。从上面的分析可知，虽然式(8-2)对于大多数管道流动是适用的，但并不是普遍适用的，在某些情况下可以进行调整。在FLUENT 中选择特征长L或湍流长度尺度l的方法如下： 1）对于充分发展的内流，可以用Intensity and Hydraulic Diameter（湍流强度与水力直径）方法定义湍流，其中湍流特征长度就是Hydraulic Diameter（水力直径）HD。 2）对于导向叶片或分流板下游的流场，可以用Intensity and Hydraulic Diameter（湍流强度与水力直径）定义湍流，并在Hydraulic Diameter（水力直径）中将导向叶片或分流板的开口部分的长度L 定义为特征长度。 3）如果进口处的流动为受到壁面限制且带有湍流边界层的流动，可以在Intensity and Length Scale 面板中用边界层厚度delta_99 通过公式l=0.4*delta_99计算得到湍流长度尺度l。最后在Turbulence Length Scale（湍流长度尺度）中输入l的值。（3）湍流粘度比湍流粘度比mu_t/mu与湍流雷诺数Re_t成正比。湍流雷诺数的定义为： Re_t=k*k/(Epsilon*nu) ( 8-4) 在高雷诺数边界层、剪切层和充分发展的管道流动中的数值较大，其量级大约在100 到1000 之间。而在大多数外部流动的自由流边界上，湍流粘度比的值很小。在典型情况下，其值在1 到10 之间。（4）推导湍流变量时采用的关系式为了从前面讲到的湍流强度I，湍流长度尺度L和湍流粘度比mu_t/mu 求出其他湍流变量，必须采用几个经验关系式。在FLUENT 中使用的经验关系式主要包括下面几种： 1）从湍流强度和长度尺度求出修正的湍流粘度在使用Spalart-Allmaras 模型时，可以用湍流强度I和长度尺度l求出修正的湍流粘度，具体公式如下： nu~=Sqrt(1.5)*u_avg*I*L (8-5) 在使用FLUENT 时，如果在Spalart-Allmaras 模型中选择Intensity and Hydraulic Diameter（湍流强度与水力直径）选项，则修正的湍流粘度就用这个公式求出。其中的长度尺度l则用式(8-3)求出。 2）用湍流强度求出湍流动能湍流动能k与湍流强度I的关系如下： k=1.5*(u_avg*I)^2 (8-6) 如果在使用FLUENT 时没有直接输入湍流动能k和湍流耗散率Epsilon的值，则可以使用Intensity and Hydraulic Diameter（湍流强度与水力直径）、Intensity and Length Scale（湍流强度与长度尺度）或Intensity and Viscosity Ratio（湍流强度与粘度比）等方法确定湍流动能，而确定的办法就是使用上面的公式(8-6)。 3）用长度尺度求出湍流耗散率长度尺度l与湍流耗散率之间的关系为： epsilon=C_mu^0.75*k^1.5/l (8-7) 式中C_mu为湍流模型中的一个经验常数，其值约等于0.09。在没有直接输入湍流动能k和湍流耗散率epsilon的情况下，可以用Intensity and Hydraulic Diameter（湍流强度与水力直径）或Intensity and Length Scale（湍流强度与长度尺度）等办法，利用上述公式确定湍流耗散率epsilon。 4）用湍流粘度比求出湍流耗散率湍流耗散率epsilon与湍流粘度比mu_t/mu 和湍流动能k的关系如下： epsilon=rho* C_mu*k^2/mu*(mu_t/mu)^-1 (8-8) 式中C_mu为湍流模型中的一个经验常数，其值约等于0.09。在没有直接输入湍流动能k 和湍流耗散率epsilon的情况下，可以用Intensity and Viscosity Ratio（湍流强度与粘度比）定义湍流变量，实际上就是利用上述公式算出湍流耗散率epsilon。 5）湍流衰减过程中湍流耗散率的计算如果计算风洞阻尼网下游试验段中的流场，可以用下式求出湍流耗散率Epsilon： epsilon=delta_k*U_farfield/L_farfield (8-9) 式中delta_k是湍流动能k 的衰减量，比如可以设为入口处k 值的10％，U_farfield是自由流速度，L_farfield是自由流区域的长度。(8-9)式是对高雷诺数各向同性湍流衰减指数律的线性近似，其理论基础是衰减湍流中湍流动能k的方程： U*(partial derivative of U with respect to x)= -epsilon (8-10) 如果用这种方法计算epsilon，还需要用（8－8）式检验计算结果，以保证湍流粘度比mu_t/mu不过大。虽然这种方法在FLUENT 中没有使用，但是可以用这种方法估算出自由流中的湍流耗散率epsilon，然后再用（8－6）式确定k，最后在Turbulence Specification Method（湍流定义方法）下拉列表中选择K and Epsilon（ k 和Epsilon ）并k和Epsilon的计算结果输入到相应的栏目中。 6）用长度尺度计算比耗散率如果知道湍流长度尺度l，可以用下式确定omega: omega=k^0.5/(C_mu^0.25*l) (8-11) 式中C_mu和长度尺度l的取法与前面段落中所述相同。在使用Intensity and Hydraulic Diameter（湍流强度与水力直径）或Intensity and Length Scale（湍流强度与长度尺度）定义湍流时，FLUENT 用的就是这种方法。 7）用湍流粘度比计算比耗散率 omega的值还可以用mu_t/mu 和k通过下式计算得出： omega=rho*k/mu*(mu_t/mu)^-1 (8-12) 在使用Intensity and Viscosity Ratio（湍流强度与粘度比）方法定义湍流时，FLUENT就是使用上述关系式对湍流进行定义的。 8）用湍流动能定义雷诺应力分量在使用RSM（雷诺应力模型）时，如果用户没有在Reynolds-Stess Specification Method（雷诺应力定义方法）的Reynolds-Stress Components（雷诺应力分量）选项中直接定义雷诺应力的值，则雷诺应力的值将由给定的k值计算得出。假定湍流是各向同性的，即： Average(u’_i* u’_j)=0 (8-13) 且： Average(u’_aphla* u’_aphla)=2k/3 (8-14) 如果用户在Reynolds-Stress Specification Method（雷诺应力定义方法）下拉列表中选择K or Turbulence Intensity（k或湍流强度I）时，FLUENT就用这种方法定义湍流。（5）在大涡模拟方法（LES）中定义进口湍流在使用速度进口条件时，可以将湍流强度作为对LES 进口速度场的扰动定义在边界条件中。在实际计算中，根据湍流强度求出的随机扰动速度分量

合集下载

K-e湍流模型资料讲解

K-e湍流模型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！应用k－e模型计算圆筒内湍流流动时，网格比较粗的时计算结果能收敛，但是当网格比较密的时候，湍流好散率就只能收敛到10的－2次方，请问大侠有没有解决的办法？用粗网格的结果做初场网格加密不是根本原因，更本的原因是在加密过程中，部分网格质量差注意改进网格质量，应该就会好转.在求解标准k-e双方程湍流模型时（采用涡粘假设，求湍流粘性系数，然后和N－S方程耦合求解粘性流场），发现湍动能产生项（雷诺应力和一个速度张量相乘组成的项）出现负值，请问是不是一种错误现象？如果是错误现象一般怎样避免。

另外处理湍动能产生项采用什么样的差分格式最好。

而且因为源项的影响，使得程序总是不稳定，造成k,e值出现负值，请问有什么办法克服这种现象。

湍流模型选择

FLUENT中的湍流模型很多，有单方程模型，双方程模型，雷诺应力模型，转捩模型等等。

这里只针对最常用的模型。

2、湍流模型的选择关于壁面函数，无滑移边界壁面，y+和第一层网格尺寸（转部分）1、无论是标准k —£模型、RNGk —£模型，还是Realizable k —£ 模型,都是针对充分发展的湍流才有效的，也就是说，这些模型均是高Re数的湍流模型。

它们只能用于求解处于湍流核心区的流动。

而壁面函数是对近壁区的半经验描述，是对某些湍流模型通过壁面函数法和低Re数k —e模型与标准k —e模型和RNGk —e模型配合，成功解决整个整个管道的流动计算问题。

在壁面区，流动情况变化很大。

解决这个问题目前有两个途径：一、是不对粘性影响比较明显的区域（粘性底层和过渡层）进行求解，而是用一组半经验的公式（即壁面函数）将壁面上的物理量与湍流核心区内的相应物理量联系起来。

这就是壁面函数法。

在划分网格的时候，不需要在壁面区加密，（只需要把第一个节点）布置在对数律成立的区域内，即配置在湍流充分发展区域。

如果要用到壁面函数的话，在define---modle--viscous 面板里有near wall treatment —项。

可以选择标准壁面函数、不平衡壁面函数等。

二、是采用低Re数的k —e模型来求解粘性底层和过渡层，此时需要在壁面区划分比较细密的网格，越靠近壁面，网格越细。

当局部湍流的Re数小于150时，就应该使用低Re数的k —e模型。

总结：相对于低Re数的k —e模型，壁面函数法计算效率高，工程实用性强。

但当流动分离过大或近壁面流动处于高压之下时，不是很理想。

在划分网格的时候，需要在壁面的位置设置边界层网格，原因也是如此。

为什么要使用壁面函数呢？首先，在CFD中应用湍流模型并不一定需要使用壁面函数，在粘性支层中可以对N-S方程直接求解。

在粘性支层中，速度梯度很大，vorticity不为零，所以要直接求解，就必须在粘性支层中布置较多节点，一般要10层以上，这就是一般的低Re数湍流模型。

fluent混合多相流湍流普朗特数

fluent混合多相流湍流普朗特数
在多相流领域，特别是涉及到湍流的情况下，普朗特数（Prandtl number）是一个重要的无量纲参数。

普朗特数通常用符号Pr表示，它定义为动力黏度与热扩散率之比。

在Fluent（一种流体动力学仿真软件）中，你可以使用普朗特数来描述涉及到多相流湍流的情况。

在混合多相流中，考虑到连续相和分散相之间的热传递，普朗特数可以通过以下公式表示：
Prt=动力黏度t/热扩散率t
其中，下标t表示涉及到分散相（通常是颗粒）的特性。

在Fluent 中，你可以在模拟设置中选择不同的物理模型和湍流模型，并在求解器选项中调整相应的参数，其中就包括普朗特数。

具体的操作可能取决于你的具体模拟问题和所使用的Fluent 版本。

请注意，对于不同类型的多相流问题，特别是考虑到颗粒运动的情况，可能会有不同的模型和参数设置。

因此，最好查阅Fluent 的文档或用户手册，以获取详细的说明和建议。

湍流简史

湍流简史精选已有 3889 次阅读2012-9-22 10:40|个人分类:学术探讨|系统分类:科研笔记|关键词:湍流简介湍流理论发展简史：N-S方程的导出：描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程，简称N-S方程。

因1821年由C.-L.-M.-H.纳维（基于分子运动）和1845年由G.G.斯托克斯（基于连续介质假定）分别导出而得名。

后人在此基础上又导出适用于可压缩流体的N-S方程。

N-S方程包含两个假设：第一连续介质假定；第二是所有涉及到的场，全部是可微的假定。

N-S方程和连续方程共同构成了一个闭合的非线性方程组。

该方程组是质量守恒定律和牛顿运动定律在流体力学中的一种应用形式，由于其高度非线性，因此很难求得其解析解。

一般认为无论流体运动多么复杂，方程组都能够描述流体的运动。

湍流的发现：1839年，G.汉根在实验中首次观测到了流动由层流向紊流的转变。

层流向湍流转变的雷诺实验：1883年英国科学家雷诺（Reynolds）通过实验研究并展示了液体在流动中存在两种内部结构完全不同的流态：层流和紊流。

雷诺揭示了重要的流体流动机理，即根据流速的大小,流体有两中不同的形态，并提出了著名的层流向紊流转变的雷诺数（包括分层流动的情况）。

当流体流速较小时，流体质点只沿流动方向作一维的运动，与其周围的流体间无宏观的混合即分层流动这种流动形态称为层流或滞流。

流体流速增大到某个值后，流体质点除流动方向上的流动外，还向其它方向作随机的运动，即存在流体质点的不规则脉动，这种流体形态称为湍流。

并在1885年提出了著名的雷诺平均方法。

湍动能串级过程：1922年Richardson发现湍动能串级过程。

大尺度涡流脉动犹如一个很大的蓄能池，它不断从外界获得能量并输出给小尺度涡能量；小尺度湍流就像一个耗能机械，从大尺度湍流涡输出来的动能在这里全部耗散掉，流体的惯性犹如一个传送机械，把大尺度脉动传给小尺度脉动。

流动的雷诺数越大，蓄能的大尺度和耗能的小尺度之间的惯性区域越大。

FLUENT全参数设置

FLUENT全参数设置FLUENT是一款流体力学仿真软件，用于通过求解流动和传热问题来模拟和分析各种工程现象。

在使用FLUENT进行仿真之前，我们需要进行全参数设置，以确保所得到的结果准确可靠。

本文将介绍FLUENT的全参数设置，并提供一些适用于新手的建议。

1.计算网格设置：计算网格是FLUENT仿真中最重要的因素之一、合适的网格划分能够很好地表达流场和传热场的特征。

在设置计算网格时，可以考虑以下几个因素：-网格类型：可以选择结构化网格或非结构化网格。

结构化网格具有规则排列的单元，易于生成和细化。

非结构化网格则适用于复杂的几何形状。

-网格密度：根据仿真需求和计算资源的限制，选择合适的网格密度。

一般来说，流动和传热现象较为复杂时，需要更密集的网格划分。

-边界层网格：在靠近流体边界处增加边界层网格可以更准确地捕捉边界层流动的细节。

-剪切层网格：对于具有高速剪切层的流动，应添加剪切层网格以更好地刻画流场。

2.物理模型设置：- 湍流模型：选择合适的湍流模型，如k-epsilon模型、Reynolds Stress Model(RSM)等。

根据流动领域的特点，选用合适的湍流模型能够更准确地预测湍流现象。

- 辐射模型：对于辐射传热问题，可以选择合适的辐射模型进行建模。

FLUENT提供了多种辐射模型，如P1模型、Discrete Ordinates模型等。

-传热模型：根据具体问题，选择适当的传热模型，如导热模型、对流传热模型等。

在选择传热模型时，需要考虑流体性质和边界条件等因素。

3.数值方法设置：数值方法的选择和设置对仿真结果的准确性和稳定性有很大影响。

以下是一些建议：-离散格式：选择合适的离散格式进行数值计算。

一般来说，二阶精度的格式足够满足大多数仿真需求。

-模拟时间步长：选择合适的模拟时间步长以保证数值稳定性。

一般来说，时间步长应根据流场的特性和稳定性来确定。

-松弛因子设置：对于迭代求解的过程，设置合适的松弛因子能够提高求解的收敛速度。

fluent自然对流关键设置

fluent自然对流模拟关键点关于fluent做自然对流的数值模拟，与强制对流的模拟有很大的不同，关键点是自然对流的驱动力是由于温差引起的密度差，进而在重力的作用下，引起流体产生运动。

这跟强制对流需要由外界提供动力是完全不同的，所以其设置也是不同的，现把我的一些经验和大家分享。

1，湍流模型的选择对于自然对流，湍流模型的选择也是不同的，其主要是要强调壁温的影响和浮升力的影响。

具体设置如下:选择了k-e模型，然后是选择了enhanced wall treatment和full buoyancy effects选项，也就是强调壁温作用和浮升力的作用。

2，能量方程和重力项都要打开。

3，材料的设置（1）密度采用Boussinesq假设，然后需要设置流体的密度为一个定值，还要设置流体的热膨胀系数。

关于流体的热膨胀系数需要查资料了。

如下（2）选用不可压缩理想流体假设就是流体按不可压缩理想流体对待，其含义是，流体的密度是变化的，其变化是由温度变化引起的，而不是由压力变化引起的，如下所示，流体密度项选择incompressible ideal gas选项。

（3）对上述两种选择的解释首先，Boussinesq假设比incompressible ideal gas假设，更易收敛。

一般情况下选择这个假设即可。

其次，对于Boussinesq假设有其适用范围，因为其假设流体密度是个定值，所以其主要用于流体密度变化小于20%的情况，也就是两壁面温差较小的情况，那么温差值有没有一个经验数据呢？有的，一般如果壁温与流体温度相差在200K以上，Boussinesq假设就不适用了。

第三，incompressible ideal gas假设，其把流体密度看做随温度的变化而变化，所以其适用范围较广，对于Boussinesq假设不能适用的，就用这个假设。

4，solution method设置对于求解方法的设置，主要是对压力离散方法的选择，要选择PRESTO!或body force weighted 选项。

Fluent中的源项含义与设置

源项 source item 源项是一个广义量，它代表了那些不能包括到控制方程的非稳态项，对流项与扩散项中的所有其它各项之和。

总结：因为源项是一广义量，它代表那些不能包括到控制方程的非稳态项所以：在UDS 中的标准方程中包括时间项、对流项、扩散项。

（所以书fluent 工程技术与实例应用P394方程为标准的形式。

） ()tD S φρφρμφφ∂+∇-∇=∂时间项对流项扩散项源项在控制方程中加入广义源项，对于扩展所讨论的算放及相应的程序的通用性具有重要意义。

若源项为常数，则在离散方程的建立过程中不会带来任何困难。

一般情况下，源项是不为常数的，是所求未知量Φ的函数。

此时对源项的处理十分重要，有时甚至是数值求解成败的关键。

当源项是所求解未知量的函数时，较为广泛的一种处理方法是将源项局部线形化，即假定在未知量微小的变动范围内，源项可以表示成为该未知量的线形函数。

关于源项的线性化处理要作以下说明：1. 当源项为未知量的函数时，线性化的处理比假定源项为常数更为合理。

2. 线性化处理又是建立线性代数方程所必须的。

3. 为了保证代数方程迭代求解的收敛，要求：4. 由代数方程迭代求解的公式：可见，Sp 绝对值的大小影响到迭代过程中温度的变化速度，Sp 的绝对值越大（Sp<0），好像系统的惯性越大，相邻两次迭代之间Tp 的变化越小，因而收敛速度下降，但有利于克服迭代过程的发散。

[1]源项的定义步骤：要为一个或更多的区域定义源项，请遵循如下步骤（记住使用SI单位）：1. 在流体或者固体面板打开源项选项。

2. 设定适当的源项值，注意下面的注释：l 要指定常数源项，在邻近源项框的下拉列表中选择（或者保持）常数，然后在框中输入常数值。

l 指定温度相关或者其它函数源项，你可以用边界轮廓（见边界轮廓一节），或者自定义函数（见自定义函数一节）。

l 记住你不应该只定义质量源项而不定义其它源项，请参阅定义质量、动量、能量和其它的源项一节。

中科大FLUENT讲稿第四章,湍流流动的近壁处理

第四章，湍流流动的近壁处理壁面对湍流有明显影响。

在很靠近壁面的地方，粘性阻尼减少了切向速度脉动，壁面也阻止了法向的速度脉动。

离开壁面稍微远点的地方，由于平均速度梯度的增加，湍动能产生迅速变大，因而湍流增强。

因此近壁的处理明显影响数值模拟的结果，因为壁面是涡量和湍流的主要来源。

实验研究表明，近壁区域可以分为三层，最近壁面的地方被称为粘性底层，流动是层流状态，分子粘性对于动量、热量和质量输运起到决定作用。

外区域成为完全湍流层，湍流起决定作用。

在完全湍流与层流底层之间底区域为混合区域（Blending region），该区域内分子粘性与湍流都起着相当的作用。

近壁区域划分见图4－1。

图4－1，边界层结构第一节，壁面函数与近壁模型近壁处理方法有两类：第一类是不求解层流底层和混合区，采用半经验公式（壁面函数）来求解层流底层与完全湍流之间的区域。

采用壁面函数的方法可以避免改进模型就可以直接模拟壁面存在对湍流的影响。

第二类是改进湍流模型，粘性影响的近壁区域，包括层流底层都可以求解。

对于多数高雷诺数流动问题，采用壁面函数的方法可以节约计算资源。

这是因为在近壁区域，求解的变量变化梯度较大，改进模型的方法计算量比较大。

由于可以减少计算量并具有一定的精度，壁面函数得到了比较多的应用。

对于许多的工程实际流动问题，采用壁面函数处理近壁区域是很好的选择。

如果我们研究的问题是低雷诺数的流动问题，那么采用壁面函数方法处理近壁区域就不合适了，而且壁面函数处理的前提假设条件也不满足。

这就需要一个合适的模型，可以一直求解到壁面。

FLUENT 提供了壁面函数和近壁模型两种方法，以便供用户根据自己的计算问题选择。

4.1.1壁面函数FLUENT 提供的壁面函数包括:1，标准壁面函数；2，非平衡壁面函数两类。

标准壁面函数是采用Launder and Spalding [L93]的近壁处理方法。

该方法在很多工程实际流动中有较好的模拟效果。

4.1.1.1 标准壁面函数根据平均速度壁面法则，有：**1ln()U Ey k = 4－1其中，1/41/2*/p pw U C k U μτρ≡，1/41/2*p pC k y y μρμ≡，并且k ＝0.42，是V on Karman 常数；E ＝9.81，是实验常数；p U 是P 点的流体平均速度；p k 是P 点的湍动能；p y 是P 点到壁面的距离；μ是流体的动力粘性系数。

Fluent使用指南

第一步：网格1、读入网格（File→Read→Case）2、检查网格（Grid→Check）3、平滑网格（Grid→Smooth/Swap）4、更改网格的长度单位（Grid→Scale）5、显示网格（Display→Grid）第二步：建立求解模型1、保持求解器的默认设置不变（定常）2、开启标准K-ε湍流模型和标准壁面函数Define→Models→Viscous第三步：设置流体的物理属性ari→Density→viscosity→第四步：设置边界条件对outflow、velocity-inlet、wall 采用默认值第五步：求解1、Solv→Controls→Solution中，Discretitation→Pressure→standardPressure→ Momentum→2、Solution Initialization→ all zone3、Residual Monitors→Plot第六步:迭代第七步：进行后处理第八步：1、Define→Model→Evlerian2、在Vissous Model→K-epsilon Multiphase Model→Mixture 第九步：在Define Phase Model→Discrete phase ModelInteraction↓选中→Interaction With Continuous PhaseNomber of Continuous PhaseInteractions per DPM Interaction第十步：设置物理属性第十一步：Define→Operating →重力加速度Define→Boondary Conditionsflvid→Mixture→选中Sovrce Terms 其他默认Phase-1→选中Sovrce Terms 其他默认Phase-2→选中Sovrce Terms 其他默认inflow→Mixture→全部默认Phase-1→全部默认Phase-2→Multiphase→Volume Fraction→其他默认outflow→Mixture→默认Phase-1→默认Phase-2→默认wall→Mixture→全部默认Phase-1→默认Phase-2默认第十二步：Slove→Controls→Slution Controls→Pressure→ Momentum→其余默认第十三步：千万不能再使用初始化第十四步：进行迭代计算截Z轴上的图:在Surface→iso↓Surface of constant↓Grid↓然后选x、y、z轴（根据具体情况而定）↓在Iso-Values→选取位置C的设置在New Surface Name中输入新各字→点创建然后在Display→Grid→Edge type→Feature→选中刚创建的那个面，然后Display查看刚才那面是否创建对最后在Display→Contours→Options→Filled→Surface→选中面，然后Display。

K-e湍流模型

K-e湍流模型湍流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。