RNGκ-ε模式在工程湍流数值计算中的应用

《RNGκ-ε模式在工程湍流数值计算中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据船葶^一训m。。U力ART学ERL季Y。F刊M。。一。。V№01．2们4Noo。．1RNG忌．e模式在工程湍流数值计算中的应用陈庆光“，徐忠“，张永建2(1．西壹交通大学流体工程系．西安710049；2山东科技大学机械电子工程学院，泰安271019)摘要：自Yakhot和Orszag提出RNGk—e湍流模式以来，很多学者对其进行了修正和发展，并将其应用于某些实际湍流问题的数值模拟，取得了一些与实验近似一致的结果。本文主要从工程湍流计算的角度出发，结合作者的部分研究工作，对近年来RNG舡#模式在湍流流动数值研究

2、中的应用现状及进展情况进行了总结，指出了该模式存在的阃题，并对其应用前景进行了展望。关键词：湍流；RNG缸e湍流模式；数值模拟中用分类号：V211．3弘～ApplicationofRNGk．EModelsinNumericaISimulationsofEngineeringTurbulentFlowsCHENQing-g％an91，XUghon91，ZHANGYong-jian2(1DeptofFluidEng．Xi'aaJiaotongUniversity，Xi’an710049tChina；2SchoolofMe

3、ch．andElectronicEng，ShandongUniversityolScienceandTechnology，Tai’all271019，Chiaa)Abstract!TheRNG≈．￡modelhadbeencorrectedanddevelopedbymanyresearcherssinceitwaspresen-tedbyYakhotandOrszag．Variousformsofthemodifiedmodelshadbeenextendedtoapplytonumericalsimulatoin

4、sofSOlnepracticalturbulentflows，andsomeresultsthatareinagreementwiththeexperimen—taldatahadbeenobtained．ApplicationsandadvancesofRNGk-￡modelsinnumericalinvestigationsofsometurbulentflowsinrecentyearswerereviewed．Partoftheauthors，researchworkwasalsoincluded．Thee

5、xistingproblemsofthistypeofmodelsandtheirprospectsinpracticalapplicationswerealsodis—cussedKeywords：turbulentflow；RNK≈．sturbulencemodel；numericalsimulation70年代，美国物理学家Wilson把量子场论中的重正化群(renormalizatoingroup，简称RNG)方法创造性地运用到相变理论研究中，取得了重大成就，并因此而获得1982年诺贝尔物理学奖。此后RNG方

6、法在物理的许多领域发挥了重要作用。能将RNG方法成功地用来研究的物理现象，其共同特征是：系统无特征尺度，标度关系具有普适性，只依赖于系统的对称性，与裸参数无关。应用RNG方法分为三步：一是找到恰当的RNG变换，即标度变换；二是研究这个变换的不动点，找出与临界点有关的不动点和相应的参数；三是分析在这个不动点附近的变换性质，求出临界指数。在相变研究中应用RNG变换，实际包含两个步骤：第一步是把“放大镜”的分辨率降低，即将较小尺度上的运动状态平均掉；第二步将有旋变量等重新标度，使通过平均求得的有效哈密顿量又具有原来的形式。

7、将RNG方法应用于湍流问题的研究，首先基于人们对湍流现象和临界现象之间相似性的认识：高Re数湍流场的高波数小涡处于统计定常和统计平衡状态，在惯性子区域能谱是普适的，流动和边界无直接关收稿旧期；2002·03-18作者简介；陈庆光(1969-)t男，山东菖南人，讲师，博士生*通讯作者：陈庆光，替患t西安交通大学流体工程幕．710049万方数据第1期脒庆光，等：RNGbe模式在工程湍流数值计算中的应用洲—————————————————————————————————————一——————————————————————

8、一系，流动无特征尺度。但是，直到80年代中期．Yakhot和Orszag⋯在总结前人工作的基础上，才首先较系统地利用RNG方法分析了湍流场。他们认为湍流在惯性子区域中可以用随机力作用下的N_S方程描述(即对应原理)。这样，受边界条件和初始条件约束的N．S方程(即针对某一具体问题的方程)经变换就和不受任何条件约束的其它Fourier变换‘21相等