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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 计算模拟 » DNS方法与CFD层流（laminar）模型的区别
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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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1楼 2016-10-11 17:06:29
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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。
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www.flowingheat.cn
7楼2016-12-05 19:28:56
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gyctju

金虫 (著名写手)
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 (著名写手)

【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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wj3365066
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。
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4楼2016-10-11 18:37:59
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