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wj3365066

铜虫 (初入文坛)

[求助] DNS方法与CFD层流(laminar)模型的区别 已有1人参与

最近看了一下关于湍流与湍流模型的一些资料,有了一些疑问。
首先,纳维斯托克斯方程本身是封闭的方程组(当然本构关系以及斯托克斯假设还有气体状态方程都是需要的),可以直接求解。直接求解N-S方程称之为DNS方法。由于N-F方程的适用性问题,只要满足连续介质假设,不论是层流状态还是湍流状态的流体微元都适用N-S方程。所以DNS方法并不需要对湍流进行额外的建模。
又看了一下关于层流模型的控制方程,实际上发现层流模型(可压,瞬态)的控制方程与原始的N-S方程是完全一致的,那是不是可以认为DNS方法和所谓的层流模型在求解的数值模型上是完全相同的,只是DNS对于网格尺寸以及时间步长上有着非常严苛的要求。那可不可以认为,只要采用商用软件上的所谓i层流模型,只要网格尺度和时间步长够小,便能够实现对于流动问题的直接模拟。这也可以解释为什么商用软件都没有DNS模型,因为层流模型已经包括在内了。
当然这只是我的猜测,如果不正确的话,还请各位大牛指正二者的区别在哪里。
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gyctju

金虫 (正式写手)

这个问题我曾经也迷惑过很久

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2楼2016-10-11 17:40:20
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gyctju

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
引用回帖:
2楼: Originally posted by gyctju at 2016-10-11 17:40:20
这个问题我曾经也迷惑过很久

首先,fluent官方关于湍流的资料里明确指出软件并不包括dns,laminar不是dns.    此外,根据看到过的资料,直接数值模拟在于求解所有的湍流尺度,这样的做法除要求网格尺度、时间尺度外,最重要的是离散格式,能保证直接数值模拟要求的离散格式至少三阶以上,fluent中是没有这么高的离散格式的。所以laminar模型随然求解的是ns方程,但求解结果并不能认为是dns 。

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3楼2016-10-11 17:47:23
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wj3365066

铜虫 (初入文坛)

送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by gyctju at 2016-10-11 17:47:23
首先,fluent官方关于湍流的资料里明确指出软件并不包括dns,laminar不是dns.    此外,根据看到过的资料,直接数值模拟在于求解所有的湍流尺度,这样的做法除要求网格尺度、时间尺度外,最重要的是离散格式,能保证 ...

谢谢回复,那既是说二者求解的基本问题(控制方程)是一致的,只不过在数值方法上有所差异咯。另外fluent中的quick格式对于结构化网格似乎就是三阶精度哎,不过fulent中似乎只处理了对流项,扩散项都是中心差分的。
4楼2016-10-11 18:37:59
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ztdep

铁虫 (小有名气)

层流没模型 兄弟  就是直接解ns  但是用来做湍流直接模拟  效率太低

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www.flowingheat.cn
5楼2016-10-11 22:15:23
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wj3365066

铜虫 (初入文坛)

送红花一朵
引用回帖:
5楼: Originally posted by ztdep at 2016-10-11 22:15:23
层流没模型 兄弟  就是直接解ns  但是用来做湍流直接模拟  效率太低

效率低具体是指哪些方面呢?因为DNS本来效率就低嘛,用层流来解DNS和我自己写个程序解dns一样么
6楼2016-10-12 10:13:28
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ztdep

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
6楼: Originally posted by wj3365066 at 2016-10-12 10:13:28
效率低具体是指哪些方面呢?因为DNS本来效率就低嘛,用层流来解DNS和我自己写个程序解dns一样么...

商用软件中的不可压缩大都采用SIMPLE算法,二阶精度,DNS有自己的算法体系,处理大网格小时间步,高精度。
www.flowingheat.cn
7楼2016-12-05 19:28:56
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