关于使用层流模型求解湍流时发散的思考

[心里的小漩涡]

求解层流直接求解，而湍流流动则需使用湍流模型，湍流模型是为了更好的考虑湍流流动自身所具有的三维非定常效应，也正是基于此，提出了像涡粘模型，雷诺应力模型，大涡模拟等系列方法，而DNS则是通过直接求解全尺度的漩涡直接求解流场，也就不分层流或者湍流，那么openfoam中层流计算laminar不也是这样吗，当然具体离散和求解还是有所区别，也就是将laminar叫做q-DNS,也有相关文献对此进行了研究，当然为了满足DNS的空间分辨率，网格十分的小。
现在我有一个问题，如果直接在粗糙网格下不使用任何湍流模型，而直接用laminar对湍流进行计算，然后计算直接发散，想知道这里面是什么导致的，单从网格分辨率角度来看，不应该只是捕捉不到细致流场吗，也就是计算结果精度太差，那为什么网格粗糙会导致发散而精细网格却要好很多呢？

[李东岳]

为什么网格粗糙会导致发散而精细网格却要好很多呢？

你自己的算例？

[心里的小漩涡]

自己刚入门Openfoam在跑一些简单算例，湍流模型那忘记改了，就还是用的laminar，然后就发现这个问题了

[李东岳]

这不应该是湍流模型的问题

[veen]

我最近也发现一些类似的问题，openfoam求解时库朗数过大会直接发散，对于多相流求解器在1.0以下基本能够稳定求解，对于LES和qDNS可以大一些，但是从求解上来讲这两种方法都需要满足CFL小于1.0？

[心里的小漩涡]

@李东岳 李老师，我也是这么觉得的，网格粗糙的时候求湍流用模型模华求解稳定性不错，但同样粗糙网格不用湍流模型用层流模型直接求解，虽然说结果肯定不对，但是计算变得很不稳定，从算法是不是有什么解释啊，您有空能否指点一下下？

[心里的小漩涡]

@veen 瞬态计算应该都要满足CFL<1吧，要保证数值在网格上推进的每一步是收敛的

[veen]

@心里的小漩涡 但是到实际工程上，基本不可能满足CFL<1.0吧，几百米几千米的计算域，满足精确计算的话花销太大了

[心里的小漩涡]

@veen 不清楚，cfl只是说保证计算结果收敛，精度的问题可能重点不在这上面了，稳态计算的话cfl要求没那么高