1、湍流強度

定義:速度波動的均方根與平均速度的比值

小于1%為低湍流強度,高于10%為高湍流強度。

計算公式:

I=0.16*(re)^(-1/8)

式中:I—湍流強度,re—雷諾數

2、湍流尺度及水力直徑

湍流尺度(turbulence length):a physical quantity related to the size of the large eddies that contain the energy in turbulent flows。

通常計算方式:

l=0.07L

L為特征尺度,可認為是水力直徑,因數0.07是基于充分發展的湍流管流中的混合長度的最大值。

湍流參數的選取:

(1)充分發展的內部流動,選取湍流強度(intensity)和水力直徑(hydraulic diameter)

(2)導流葉片流動、穿孔板等流動,選取強度(intensity)和長度尺度(length scale)。

(3)四周為壁面引起湍流邊界層的流動,選取強度(intensity)和長度尺度(length scale),使用邊界層厚度,特征長度等于0.4倍邊界層,輸入此值到turbulence length scale中。

3、湍動能(Kinetic energy)

湍流模型中最常見的物理量(k)。利用湍流強度估算湍動能:

k=3/2*(u*I)^2

其中:u—平均速度,I—湍流強度

4、湍流耗散率(turbulent disspipation rate)

湍流耗散率即傳說中的ε。通常利用k和湍流尺度l估算ε

計算公式為:

cu通常取0.09,k為湍動能,l為湍流尺度

5、比耗散率ω

計算公式為:

ω=k^0.5/(l*c^0.25)

式中:k為湍動能,l為湍流尺度,c為經驗常數,常取0.09

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