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ANSYS Fluent标准k-epsilon(k-ε)模型介绍

2021年02月12日 CAE 阅读 5,269 views 次

ANSYS Fluent中的标准k-ε模型(standard k-epsilon model)是一个半经验公式,在模型公式中需要求解湍动能及其耗散率方程。其中,湍动能输运方程k方程是一个通过精确推导得出的精确方程;耗散方程ε方程是一个经验公式,是通过物理推理,数学上模拟相似原形方程得到的经验方程。

标准k-ε模型假设流动为完全湍流,分子粘性的影响可以忽略。因此,标准k-ε模型只适合完全是湍流的流场模拟。湍动能k和耗散率ε的方程如下所示:

其中G_k表示由层流速度梯度而产生的湍流动能,G_b是由浮力产生的湍流动能,Y_m是由于在可压缩湍流中过渡的扩散产生的波动,C_1ε、C_2ε、C_3ε是常量,σ_k和σ_ε是k方程和ε方程的湍流Prandtl数,S_k和S_ε是用户定义数据。

湍流粘性系数的计算公式为:

其中C_μ为常数。

k-ε模型可在Fluent的Models - Viscous Model中选择k-epsilon(2eqn)并在下面的k-epsilon Model中选择standard来设置。

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