学习中心

COMSOL Multiphysics® 中的湍流仿真概述


借助 COMSOL Multiphysics® 及其附加的 CFD 模块,您可以使用各种湍流模型以及大涡模拟(LES)和分离涡模拟(DES)对湍流进行仿真。本文将对这一过程进行全面介绍。

注:如果您是使用软件模拟流体流动的初学者,请先阅读文章 层流仿真

讨论:湍流仿真

在这个关于单相湍流仿真的简介视频中,我们首先讨论了流体流动建模和湍流建模的基本原理。随后,介绍了 COMSOL Multiphysics® 中可用的湍流模型,并讨论了它们的计算成本。

关于此视频中包含的主题概述如下:

  • 湍流建模基础
  • 层流、过渡流和湍流
    • 湍流黏度项 ()
    • 湍流模型的计算成本
    • 代数湍流模型
    • 两方程湍流模型
    • 单方程和三方程湍流模型
  • 壁处理
    • 低雷诺数壁处理的分辨率
  • LES 和 DES

操作演示:湍流模拟

在下方视频中,我们演示了如何在软件中建立湍流模型。通过演示,您将看到完整的建模过程。在演示完模型设置后,我们重点介绍了湍流建模时应注意的一些重要设置和功能。

以下概括了视频中介绍的要点:

  • 层流模型的设置、构建和计算
    • 转换为湍流模型
    • 细化网格
    • 添加回流区的绘图
  • 模型扩展
    • 不同湍流模型的计算成本
    • 壁函数概述
    • 提高收敛性
    • 生成新的湍流模型接口 功能

建模练习

要获得文中讨论的仿真实践经验,请使用 后台阶湍流 演示模型完成以下练习:

  1. 从空白模型开始,重现二维后台阶湍流模型。(您可以使用 这些演示文稿 作为指导)。
  2. 扩展后台阶湍流模型:
    • 使用 k-ω 湍流模型
    • 比较 k-εk-ω 湍流模型的迭代次数和计算时间

请注意,本文随附的建模指导是通用的,这样您也可以获得自主解决问题的经验。您可以使用本文提供的解模型文件(演示 MPH 文件)手动检查您的模型,或使用 比较工具 找出差异。

进一步学习

要了解更多信息,请查看博客文章:我应该选择哪种湍流模型求解 CFD 问题?


请提交与此页面相关的反馈,或点击此处联系技术支持