FLUENT边界条件2—湍流设置.doc

FLUENT边界条件(2)—湍流设置
(fluent教材—fluent入门与进阶教程于勇第九章)
Fluent:湍流指定方法(Turbulence Specification Method)
2009-09-16 20:50
        使用Fluent时,对于velocity inlet边界,涉及到湍流指定方法(Turbulence Specification Method),其中一项是Intensity and Hydraulic Diameter(强度和水利直径),本文对其进行论述。
       其下参数共两项,
       (1)是Turbulence Intensity,确定方法如下:
       I=^                      (1)
       其中Re_DH是Hydraulic Diameter(水力直径)的意思,即式(1)中的雷诺数是以水力直径为特征长度求出的。
       雷诺数
       Re_DH=u×DH/υ                              (2)
       u为流速,DH为水利直径,υ为运动粘度。
       水利直径见(2)。
       (2)水利直径
       水力直径是水力半径的二倍,水力半径是总流过流断面面积与湿周之比。
       水力半径
       R=A/X                                          (3)
       其中,A为截面积(管子的截面积)=流量/流速
                  X为湿周(字面理解水流过各种形状管子外圈湿一周的周长)
                   例如:方形管的水利半径R=ab/2(a+b)
        水利直径
        DH=2×R                                        (4)
        举例如下:
        如果水流速度u=10m/s,圆形管路直径2cm,水的运动粘度为1×10-6 m2/s。
        则
        DH=2×*r^2/(2**r)=2**^2/(*)=                      r为圆管半径
         Re_DH=u×DH/υ=10*-6=20000
        I=^=^=≈5%
水力半径:,
水力直径:
对圆管而言,管道直径和水力直径是一回事。
1、湍流强度
定义:速度波动的均方根与平均速度的比值
小于1%为低湍流强度,高于10%为高湍流强度。
计算公式:
I=*(re)^(-1/8)
式中:I—湍流强度,re—雷诺数
2、湍流尺度及水力直径
湍流尺度(turbulence length):a physical quantity related to the size of the large