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摘要：本发明公开了一种基于湍流能谱耦合v2‑f系列模型的网格自适应湍流模拟方法，其实现的主要过程包括：步骤一，判断是否应用屏蔽函数；步骤二，识别当地网格尺度；步骤三，基于湍流能谱积分耦合v2‑f系列模型构造尺度相关的调节函数；步骤四，使用调节函数重构v2‑f系列模型的湍流粘性；步骤五，基于v2‑f系列模型，使用重构的湍流粘性进行湍流模拟。本发明通过识别当地网格大小，确定当地网格长度尺度Δ*，进而通过湍流能谱积分构造尺度相关函数对湍流粘性进行重构，实现网格自适应模拟，有效克服了现有RANSLES混合模型对网格的经验依赖度高的问题，大幅减少计算耗费，显著加快湍流模拟进程，为解决复杂工程流动问题的快速高精度模拟提供了高效的数值模拟方法。

主权项：1.一种基于湍流能谱耦合v2-f系列模型的网格自适应湍流模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，判断是否应用屏蔽函数；步骤二，识别当地网格尺度；步骤三，基于湍流能谱积分耦合v2-f系列模型构造尺度相关的调节函数；步骤四，使用调节函数重构v2-f系列模型的湍流粘性；步骤五，基于v2-f系列模型，使用重构的湍流粘性进行湍流模拟；①所述判断是否应用屏蔽函数包括：结合所模拟的流动状态类型，判断是否采用屏蔽函数FGAS；当所述流动状态类型为自由剪切流动，则不采用屏蔽函数，此时所述屏蔽函数FGAS＝0；当所述流动状态类型为近壁流动，则采用屏蔽函数；②所述识别当地网格尺度包括：结合步骤一中的屏蔽函数FGAS，确定当地网格长度尺度Δ*；所述当地网格长度尺度Δ*由下式给出：Δ*＝CGAS[1-FGASΔvol+FGASΔmax]Δmax＝maxΔx,Δy,Δz 其中，Δmax为当地最大网格尺度，Δvol为当地网格体积长度尺度，Δx为当地六面体网格的长、Δy为当地六面体网格的宽、Δz为当地六面体网格的高，CGAS为经验系数取0.6；③所述基于湍流能谱积分耦合v2-f系列模型构造尺度相关的调节函数包括：按照v2-f系列模型中对湍动能的模化方式，得原始模化的湍动能km，根据步骤二中所述当地网格长度尺度Δ*，基于湍流能谱通过积分得到实际应模化的湍动能ku；所述实际应模化的湍动能ku由下式得到： 其中，Ck为柯尔莫哥洛夫常系数，取1.5，ε为实际的湍流耗散率，κc为可解湍流截断波数，由步骤二中所述当地网格长度尺度Δ*决定： 根据所述实际应模化的湍动能ku、所述原始模化的湍动能km和步骤一中所述屏蔽函数FGAS，构造动态尺度相关的调节函数Df；定义尺度之比为所述实际应模化的湍动能ku和所述原始模化的湍动能km的比值，所述动态尺度相关的调节函数Df为所述尺度之比相关的函数，由下式得出： lGAS＝1-FGASlu+FGASlm 其中，lu为网格相关尺度，lm为v2-f系列模型给出的湍流长度尺度；④所述使用调节函数重构v2-f系列模型的湍流粘性包括：采用步骤三所述动态尺度相关的调节函数Df对v2-f系列模型的湍流粘性νt进行调控，得到重构的湍流粘性νsfs，由下式得出：νsfs＝Df·νt⑤所述基于v2-f系列模型，使用重构的湍流粘性进行湍流模拟包括：采用步骤四中所述重构的湍流粘性νsfs计算雷诺应力，并对v2-f系列模型的输运方程进行更新，替代v2-f系列模型的原始输运方程中的湍流粘性νt，与v2-f系列模型结合得到所述基于湍流能谱耦合v2-f系列模型的网格自适应湍流模拟方法。

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百度查询： 北京航空航天大学 一种基于湍流能谱耦合v2-f系列模型的网格自适应湍流模拟方法