湍流边界条件

壬生浪人

小弟是刚学fluent没多久的新人，在学做圆柱绕流的例子，遇到以下问题：
做了全湍流的圆柱绕流模拟，模型采用k-w sst，雷诺数为5e+6，入口气体来流速度为50000m/s
在边界条件（turbulence选项）选择上出现以下问题：
当选择图1和图2时（选择k-Omega和intensity-viscosity ratio）

虽然计算能收敛，但会导致计算过程中出现湍流粘度过大的提示（turbulence viscosity limited to viscosity ratio ...）

最后结果，如湍流粘度和速度分布为
  


然后如果选择intensity-水力半径和intensity-length scale时

虽然计算中也会出现湍流粘度过大的提示，但是随着计算的进一步进行，提示消失并在最后收敛，

最后得到的结果如图：
  



可以看到速度分布结构相差不大，但是湍流粘度结构大相径庭。
我对湍流粘度的理解是出现湍流的地方会有湍流粘度。因为针对湍流部分，流体有效粘度对应的切应力不仅仅包括分子内聚力，还包括了湍流流动中的脉动引起的湍流附加应力，所以湍流粘度只会在出现湍流的地方。
由于来流流体已经是大雷诺数，应为充分发展的湍流来流。所以第一种的结果显示的是转捩的情况，而第二种才是正确的情况。

所以得出不同边界条件的设置对结果有较大影响，在help文件中给出了各个参数包括湍流强度、湍流长度尺度和水力半径的公式，但是没有明确说明这些湍流选项应该怎么选择。所以希望大神们能指点小弟一下，关于各个湍流边界条件的区别，什么时候应该怎么选，为什么不同的选择会导致上述情况的发生。在下万分感谢！

壬生浪人

........................

壬生浪人

我自己顶一下。。。

壬生浪人

顶一下。。。。。。。

壬生浪人

去看了fluent help文件，入口边界那会一张。里面有不同模型应该怎么选的说明。我这边是关内流动，选水力半径更符合实际。而定义湍流强度，则不符合实际

w87233

我也初学fluent没有多久，也遇到了这个问题。后来通过查阅相关书籍得知，关于内部流动的模拟通常采用湍流强度+水利直径，外流情况选择湍流强度和湍流尺度组合，请参见胡坤 ansys icem cfd工程实例详解P214。