K-Epsilon 模型参考

• 理论指南 — K-Epsilon 模型（RKE、RKE 2L、SKE、SKE LRe、SKE 2L）
• 理论指南 — 椭圆混合模型（EB KE、EBL KE）

• 空间：轴对称、二维或三维
• 时间：稳态、隐式非稳态、PISO 非稳态或谐波平衡（除 EB KE 和 EBL KE 以外的所有模型）
• 材料：气体、液体、多相、多组分气体或多组分液体
• 粘滞态：湍流
• 湍流：雷诺平均纳维－斯托克斯
• 雷诺平均湍流：K-Epsilon 湍流

• 壁面距离：壁面距离*

• 壁面处理：全 y+ 壁面处理和低 y+ 壁面处理（SKE LRe、EB KE 和 EBL KE）、高 y+ 壁面处理（RKE 和 SKE）或两层全 y+ 壁面处理（RKE 2L 和 SKE 2L）

• 可选模型：湍流粘度用户缩放和温度通量模型 (SKE LRe)

• C3e（可选，请参见耗散的浮力结果）
• 曲率校正参数（可选，请参见曲率校正选项）
• 非线性 Cmu 系数（可选，请参见本构关系）
• 非线性三次系数（可选，请参见本构关系）
• 非线性二次系数（可选，请参见本构关系）
• 可实现系数、涡旋系数（可选，请参见可实现性选项）

• K-Epsilon 湍流（除 EB KE 和 EBL KE 以外的所有模型）
• EB K-Epsilon 湍流 (EB KE)
• 滞后 K-Epsilon 湍流 (EBL KE)
• K-Epsilon 湍流粘度

• Tdr（湍流耗散率）
• Tke（湍动能）
• Alpha（椭圆混合函数、EB KE 和 EBL KE）
• Phi（折算应力函数、EB KE 和 EBL KE）

• Effective Viscosity(有效粘度)
• 椭圆混合函数（EB KE、EBL KE）
• Kolmogorov 长度尺度
• Kolmogorov 时间尺度
• 折算应力函数（EB KE、EBL KE）
• Strain Rate Tensor Modulus(应变率张量模量)
• 泰勒微尺度
• 湍流壁面距离雷诺数（RKE 2L、SKE LRe、SKE 2L）
• 湍流耗散率
• 湍动能
• Turbulent Viscosity(湍流粘度)
• 湍流粘度比

请参见 K-Epsilon 场函数参考。

α 最小值

已传输变量 $\alpha$ 允许的最小值。适当的值是一个大于计算机最小浮点数的较小数值。

耗散的浮力结果

确定如何计算结果项 $P_{\epsilon }$ 中的系数 $C_{\epsilon 3}$ （请参见 Eqn. (1155) 和 Eqn. (1253)（EB KE 和 EBL KE）。

• 无：将 $C_{\epsilon 3}$ 设为零。
• 边界层方向：根据 Eqn. (1177) 计算 $C_{\epsilon 3}$ 。
• 热分层：根据 Eqn. (1178) 计算 $C_{\epsilon 3}$ 。
• 常系数：将 $C_{\epsilon 3}$ 作为常系数计算。此选项需要指定对应子节点 C3e 中的 $C_{\epsilon 3}$ 。

C 系数

Eqn. (1173) 中的系数 $C$ 。

C_T

Eqn. (1250) 中的系数 $C_T$ 。

C1

Eqn. (1260) (EB KE) 和 Eqn. (1261) (EBL KE) 中的系数 $C_1$ 。

C1e

基本传输方程中的系数 $C_{\epsilon 1}$ 。

C1s

Eqn. (1261) 中的系数 $C_1^{*}$ 。

C2

Eqn. (1260) (EB KE) 中的系数 $C_2$ 。

C2e

基本传输方程中的系数 $C_{\epsilon 2}$ 。

C3

Eqn. (1268) 中的系数 $C_3$ 。

C3e

Eqn. (1259) 中的系数 $C_{\epsilon 3}$ 。

C3s

Eqn. (1261) 中的系数 $C_3^{*}$ 。

C4

Eqn. (1261) 中的系数 $C_4$ 。

C5

Eqn. (1261) 中的系数 $C_5$ 。

Cd0 系数

Eqn. (1174) 中的系数 $C_{d0}$ 。

Cd1 系数

Eqn. (1174) 中的系数 $C_{d1}$ 。

Cd2 系数

Eqn. (1174) 中的系数 $C_{d2}$ 。

Ceta

计算湍流长度尺度 $L$ 时使用的系数 $C_{\eta }$ 。

Ck

Eqn. (1265) 中的系数 $C_k$ 。

Cl

计算湍流长度尺度 $L$ 时使用的系数 $C_L$ 。

Cmu

湍流粘度 ${\mu }_t$ 计算和基本传输方程中的系数 $C_{\mu }$ 。

本构关系

控制使用的本构关系类型。

• 线性：选择 Boussinesq 近似隐含的线性本构关系（请参见 Eqn. (1129)）。对大多数模拟均使用此选择。
• 二次：选择二次本构关系（请参见 Eqn. (1189)）。此关系需要系数 $C_{\mu }$ 、 $C_1$ 、 $C_2$ 和 $C_3$ 。

  非线性 Cmu 系数

  用于提供参数 Ca0、Ca1、Ca2 和 Ca3 以计算 $C_{\mu }$ 的子节点。

  非线性二次系数

  用于提供参数 Cnl1、Cnl2、Cnl3、Cnl6 和 Cnl7 以计算 $C_1$ 、 $C_2$ 和 $C_3$ 的子节点。

• 三次：选择三次本构关系（请参见 Eqn. (1190)）。此关系需要系数 $C_{\mu }$ 、 $C_1$ 、 $C_2$ 、 $C_3$ 、 $C_4$ 和 $C_5$ 。

  非线性 Cmu 系数

  与二次相同。

  非线性二次系数

  与二次相同。

  非线性三次系数

  用于提供参数 Cnl4、Cnl5 以计算 $C_4$ 和 $C_5$ 的子节点。

有关何时使用非线性本构关系的准则，请参见考虑湍流各向异性。

对流

控制对流格式。

• 一阶：选择一阶迎风对流格式。
• 二阶：选择二阶迎风对流格式。

Ct

计算湍流时间尺度 $T$ 时使用的系数 $C_t$ 。

曲率校正选项

控制是否要应用曲率校正以提供强（流线）曲率和坐标系旋转效果。

打开时，将应用曲率校正因子 $f_c$ ，以根据局部旋转速率和涡旋速率更改湍动能结果项（请参见 Eqn. (1163) 至 Eqn. (1166)）。仅当具有稳定求解时，才可使用此选项以改善结果。

曲率校正参数

用于提供参数 Cr1、Cr2、Cct 和上限 ( $C_{\max }$ ) 以使用 Eqn. (1272) 来计算 $f_c$ 的子节点。

有关何时应用曲率校正的准则，请参见考虑强流线曲率和坐标系旋转。

D 系数

Eqn. (1170) 中的系数 $D$ 。

E 系数

Eqn. (1170) 中的系数 $E$ 。

自由流选项

控制 $\epsilon$ 传输方程中 $C_{\epsilon 2}^{*}$ 的定义（请参见 Eqn. (1253)）：

• Variable C2e Option(变量 C2e 选项)：使用变量 $C_{\epsilon 2}^{*}$ 值（请参见 Eqn. (1266)）。默认情况下设置为使用该选项。
• 关闭：使用常数 $C_{\epsilon 2}^{*}$ 值（请参见 Eqn. (1267)）。

法向应力项

此属性是一个显式项，根据完整的 Boussinesq 近似直接合并发散和湍动能 $-\frac{2}{3}\mathrm{\rho k}\mathbf{\text{I}}$ 。

打开时，应力张量建模如下：

${\mathbf{\text{T}}}_{\mathrm{RANS}}=2{\mu }_t\mathbf{\text{S}}-\frac{2}{3}({\mu }_t\nabla \cdot \mathbf{\text{v}}+\rho k)\mathbf{\text{I}}$

湍流结果使用下式建模：

$G_k={\mu }_t{S}^2-\frac{2}{3}\rho k\nabla \cdot \overline{v}-\frac{2}{3}{\mu }_t{(\nabla \cdot \overline{v})}^2$

关闭时，应力张量建模如下：

${\mathbf{\text{T}}}_{\mathrm{RANS}}=2{\mu }_t\mathbf{\text{S}}-\frac{2}{3}\left({\mu }_t\nabla \cdot \mathbf{\text{v}}\right)\mathbf{\text{I}}$

湍流结果假设为：

$G_k={\mu }_t{S}^2-\frac{2}{3}{\mu }_t{(\nabla \cdot \overline{v})}^2$

默认情况下，此属性处于关闭状态，在这种情况下，物理量 $-\frac{2}{3}\rho k\mathbf{\text{I}}$ 将并入压力，导致压力略有不同。但即使未显式包括此项，结果仍会相同。

在不可压缩流中，仅压力梯度起作用，因此此设置对结果没有影响。但在可压缩流中，理想气体定律 (Eqn. (630)) 中将使用压力绝对值。如果 $k$ 初始化效果不佳，激活此选项会影响求解收敛。

Φ 最小值

已传输变量 $\phi$ 允许的最小值。适当的值是一个大于计算机最小浮点数的较小数值。

可实现性选项

选择是否将限制器应用于湍流时间尺度。可用的选项包括：

• 无 - 不应用限制器。
• 德宾尺度限制器 - 在 Eqn. (1151) 中激活对湍流时间尺度 $T$ 的德宾可实现性最小约束。
• 涡旋限制器 - 在 Eqn. (1152) 和 Eqn. (1153) 中激活湍流时间尺度的涡旋限制器。激活后，提供涡旋系数节点。仅当选择 VOF 波模型时才可用。

可实现系数

指定 Eqn. (1151) 中的可实现系数 $C_T$ 。

有关何时激活德宾可实现性约束的准则，请参见克服 K 意外大幅增长。

涡旋系数

指定用于计算湍流时间尺度 $T$ 的涡旋系数。这是 Eqn. (1152) (SK) 和 Eqn. (1153) (RKE) 中的项 ${\lambda }_2\frac{C_{ϵ2}}{C_{ϵ1}}$ 。

有关何时激活涡旋限制器的准则，请参见自由表面波的湍流阻尼。

Sarkar

可压缩性修正 ${\Upsilon }_M$ 中的系数 $C_M$ （请参见 Eqn. (1171)）。对于 EB KE 和 EBL KE，请参见 Eqn. (1264)。

二阶梯度

忽略或包括用于扩散的边界二阶梯度和/或网格面上的内部二阶梯度。

• 打开：包括两个二阶梯度。
• 关闭：排除两个二阶梯度。
• 仅限内部：仅包括内部二阶梯度。
• 仅限边界：仅包括边界二阶梯度。

Sigma_e

基本传输方程中的系数 ${\sigma }_e$ 。

Sigma_k

基本传输方程中的系数 ${\sigma }_k$ 。

Sigma_phi

Eqn. (1254) 中的系数 ${\sigma }_{\phi }$ 。

Tdr 最小值

已传输变量 $\epsilon$ 允许的最小值。适当的值是一个大于计算机最小浮点数的较小数值。

Tke 最小值

已传输变量 $k$ 允许的最小值。适当的值是一个大于计算机最小浮点数的较小数值。

两层 δ ReY

Eqn. (1181) 中的 $\Delta {\text{Re}}_y$ 值。

两层 ReY*

Eqn. (1180) 中的 ${{\text{Re}}_y}^{*}$ 值。

两层型

控制两层公式的类型

• 剪切驱动 (Wolfstein)：选择 Wolfstein [310] 的两层公式。对于浮力不占主导的流体，使用此选择。请参见 Eqn. (1183) 和 Eqn. (1184)。
• 浮力驱动（徐氏）：选择徐氏 [311] 的两层公式。对于浮力占主导的流体，使用此选择。请参见 Eqn. (1187) 和 Eqn. (1188)。
• 剪切驱动 (Norris-Reynolds)：选择 Norris 和 Reynolds [305] 的两层公式。对于浮力不占主导的流体，使用此选择。请参见 Eqn. (1185) 和 Eqn. (1186)。

Yap 校正

打开时，Yap 校正 ${\Upsilon }_y$ 包括在 $\epsilon$ 的传输方程中，请参见 Eqn. (1160) (SKE 2L) 和 Eqn. (1162) (SKE LRe)。默认设置为关闭。

Yap Cl

Yap 校正中的系数 $C_l$ （请参见 Eqn. (1172)）。

Yap Cw

Yap 校正中的系数 $C_w$ （请参见 Eqn. (1172)）。