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文档简介

1、第5讲 湍流模式理论,海洋科学与工程学系 Department of Ocean Science and Engineering,万占鸿,高等流体力学,2,内容,雷诺平均统计模式 建立统计模式的一般原理 湍流涡粘模式 代数模式 标准双方程模式 非线性双方程模式 壁函数 低雷诺数修正 二阶矩模式,3,建立统计模式的一般原理（1）,尺度问题,l 对应的是含能尺度,统计模式是对尺度l 以下尺度的脉动进行模化,模式思想,统计模式的思想是建立高阶矩与低阶矩之间的关系式,有两种方法来对雷诺应力进行模化,一种：是建立二阶矩（雷诺应力）与一阶矩（平均速度）之间的关系,另一种：是建立三阶矩与二阶矩之间的关系,4

2、,建立统计模式的一般原理（2）,近似准则1-涡粘模式,脉动场与平均速度场、脉动速度的初始条件和边界条件有关,从统计的角度，初始扰动的影响可以排除,而边界的影响则很大,这是二阶矩由一阶矩近似的准则,5,建立统计模式的一般原理（3）,近似准则2-二阶矩模式,这是三阶矩、二阶矩由速度二阶矩近似的准则,6,湍流的涡粘模式（1）,涡粘模式,S为流体平均速度的应变率张量,湍流粘度就是模式理论研究的关键,7,湍流的涡粘模式（2）,代数涡粘模式,普朗特混合长度理论,三维湍流粘度公式,采用涡量来计算湍流粘度,分内外层来分别计算湍流粘度,普朗特湍流粘度公式,8,湍流的涡粘模式（3）,标准双方程涡粘模式,9,标准双方程涡粘模式,耗散率方程最难模化,耗散率模化方程是比照湍动能模化方程而来,10,标准双方程涡粘模式-系数的确定,11,标准双方程涡粘模式-系数的确定,各向同性湍流只有耗散,对于早期衰变，n=1.3,12,湍流的涡粘模式（4）,重整化群双方程涡粘模式,非线性双方程涡粘模式,应变率、涡量的二次项,历史效应,13,湍流的涡粘模式（5）,后台阶流动的比较,标准双方程模式,非线性双方程模式,14,

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