利用DNS研究圆管对流换热的若干问题

[Calf.Z-DNS]

大家好，目前我的课题是用DNS研究超临界二氧化碳在竖直圆管内的对流换热；

目前有若干问题，希望大家能帮忙指点一下，万分感激：

这是我研究的问题的控制方程，从方程上来看，这是属于可压缩范畴吧？但论文里提到：
“using the low-Mach-number assumption, where the acoustic interactions and compressibility
effects are eliminated”
不知道用了低马赫数假设会产生哪些变化和影响？问题是否还是属于可压缩问题？望指点一二。

2.我目前用buoyantPimpleFoam为基础来植入我的控制方程，想了解下：

如果把文件里面的 simulationtype 设置成 laminar，然后 turbulence 设置成off 是不是就代表使用了DNS呢？

求解器代码里面turbulence->divDevRhoReff(U)以及turbulence->alphaEff()这些湍流相关的项，会不会对DNS直接求解NS方程的方法造成影响？

另外laminar有没有采用湍流模化的一些假设呢？

希望大家百忙中能帮忙解答下

[李东岳]

low-Mach-number assumption不太清楚。气动噪声那面也不太了解

普适性的：可压缩那面很多方法比如通量分裂，以及rhoCentralFoam中的格式都是显性的。对于双曲可压缩控制方程，特征值是$\bfU$，$\bfU+\mathrm{SoundSpeed}$和$\bfU-\mathrm{SoundSpeed}$。显性算法要求满足CFL条件，时间步长足够小，如果把可压缩算法用于不可压缩领域，会导致时间步长非常小（因为声速非常大）。

[Calf.Z-DNS]

@东岳 感谢东岳老师的回答。

我参考了相关文献，low-Mach-number assumption 应该是忽略了压力波动，使得密度、焓等变量与压力波动无关。

那是不是意味着问题还是属于可压缩的呢？论文里面提到：

With these assumptions, the compressible energy equation is greatly simplified so that the resulting low-Machnumber equations are represented in tensorial notations as follows:

然后就是上面的三个控制方程。

那上面有关DNS的问题老师了解吗？

谢谢！