LES和RANS中,离散的对象是相同的吗?



  • @浪迹天大 难说,用一个极端假设:网格达到kolmogorov尺度,然后认为的把RANS中的湍流粘性系数降为零,这不是DNS了么,什么东西都能模拟出来。RANS和LES的方程是无法从方程上区分的,具体的湍流模化部分一个是与网格无关一个与网格有关,假设RANS和LES一样也网格尺度相同,但是RANS在每个网格点要添加的湍流粘性和LES的计算方法不同,也不考虑网格大小,所以它俩得到相近的湍流粘性应该很难,人为的调整RANS的湍流粘性也几乎是硬凑的,意义也不大。



  • @hangsz
    ①湍流粘性是属于物理粘性吗?(原谅我这么弱智的问题吧)
    ②文中没有说调了系数啊。RANS不是网格加密到一定程度,结果不变了吗?



  • @浪迹天大 这个问题不弱智,湍流粘性虽说就是因为无法准确模拟湍流,从而根据湍流的运动特性类比分子粘性而模化出来的,来源于物理但是我觉得还是不要认为它是物理粘性,物理粘性只是指分子粘性。

    文中如果没说调整了系数,那么RANS达不到LES的效果,网格加密的好处被网格无关的湍流模型屏蔽了。我看了摘要,它只是说LES可以模拟那个现象,而RANS用达到网格无关程序的网格,采用小的步长和高阶数值格式,也可以捕捉这个现象,这表明这个现象本身就是可以被RANS模拟的,没必要用LES。


  • 版主

    @浪迹天大

    这篇文章主要强调的是 RANS turbulence model does not always yield an ensemble average result,而一般认为 RANS 模型得到的是系综平均后的结果,是“稳态”的。比如那个二维圆柱绕流的例子,他用的是标准 k-epsilon 模型,一般认为标准 k-epsilon 无法得到涡街(前一阵子群里的 Him 也曾这么说过),不过他这里通过加密网格,使用中心差分,模拟出了涡街。但是,这里有很多细节没有提及,比如边界是怎么处理的,y+ 是多少等。标准k-epsilon模型,应该是要求 y+ 在对数区的,如果他加密得过分了,y+ 到了层流底层,然后还采用了一些类似 enhanced wall treatment 这样的方法来处理边界(其实主要就是计算边界附近的湍流粘度),那他这个还能不能算是标准 k-epsilon 模型就要打问号了。



  • 一般认为标准 k-epsilon 无法得到涡街(前一阵子群里的 Him 也曾这么说过)

    我不同意@Him 的看法。


    我有点跑题误伤@Him 。就不多说了…
    @浪迹天大 可以参考他们的讨论。



  • 我说用standard k-epsilon一般不能把vortex shedding算出来,是指:
    1)用圆柱(不是正方形)
    1)用y+>30
    2)测试一个很广的Re
    3)使用跟omega-based的模型一样的入口(或者使用fluent的默认值),
    4)并且得把阻力升力还有频率算对

    如果只是几个Re刚好只是碰巧有漩涡出现,那么这个模型就不是用来计算脱离的一般模型。雷诺数高了,总是有机会算出几个不稳定的流场。



  • @Him 还真的有Him大神啊!



  • 虽然LES和RANS在思路上差别很大,但是LES求解的过滤方程和RANS求解的(时间)平均方程数学形式上却极为类似,亚网格应力和雷诺应力在数学形式上也是完全对应的。也就是说,如果写出了一个过滤/平均NS方程,而不对其进行说明的话,是无法判断对NS方程进行了过滤还是平均的。可能这就是题主所困惑的地方,因为物理上完全不同的东西居然在数学上有一样的形式,不能不说是一种巧合。同时,这也是一类新的湍流模拟方法的出发点,即混合RANS/LES方法,通过在流场的不同区域分别采用RANS和LES进行模拟,可以有效地在计算代价和模拟精度上达到平衡。

    作者:朱辉
    链接:https://www.zhihu.com/question/20886265/answer/36169331
    来源:知乎
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  • @CFDci 这不是知乎流体大牛吗,感谢回复!(握手)



  • @浪迹天大 这里有个问题,粘度越大,扩散作用越强,那么流场为什么是越活跃呢?如果对于多想流问题,流场越扩散对应着界面越大不知道我的理解对不对?


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