Gamma 转换模型参考

通过 Gamma 转换和 SA Gamma 转换模型,可以对湍流间歇性 进行求解,预测湍流边界层中的转换开始。 γ

理论 请参见 Gamma 转换模型。
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 转换
节点路径示例 连续体 > Physics 1 > 模型 > Gamma 转换 / SA Gamma 转换
要求
  • 湍流:雷诺平均纳维-斯托克斯*
  • 雷诺平均湍流:K-Omega 湍流
  • K-Omega 湍流模型:SST (Menter) K-Omega
  • 湍流:雷诺平均纳维-斯托克斯*
  • 雷诺平均湍流:Spalart-Allmaras 湍流
  • Rans Spalart-Allmaras 湍流:标准 Spalart-Allmaras
  • 湍流:分离涡模拟
  • 分离涡模拟:SST (Menter) K-Omega 分离涡或 Spalart-Allmaras 分离涡
属性 请参见属性。
激活 初始条件
  • 间歇性
请参见初始条件。
区域输入 请参见区域设置。
求解器
  • Gamma 转换
请参见求解器。
监视器
  • 间歇性
场函数
  • 间歇性
  • Specific Dissipation Rate Reynolds Number(单位耗散率雷诺数)
  • 湍流强度
请参见场函数。

属性

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。
交叉流项
控制是否应用固定交叉流不稳定性的相关性。相关性表示由高度为微米阶次的表面粗糙度触发的转换。

打开时,修改转换触发函数 (请参见 Eqn. (1547)),这会激活方程中对应传输间歇性 的结果项。Fonsetγ默认设置为关闭。

交叉流参数
子节点提供模型常数 C_scf,即 Eqn. (1549) 中的 ,和以米为单位的交叉流诱导粗糙度高度 h(m),即 Eqn. (1559) 中的 。h CSCF 增加默认值会使交叉流引发的转换加速。
自由流湍流强度(仅适用于 SA Gamma 转换模型)
系数 ,请参见 Eqn. (1543)。 T U L
Sigma_f
系数 σf,请参见 Eqn. (1535)。
ca2
系数 ,请参见 Eqn. (1541)。Ca2
ce2
系数 ,请参见 Eqn. (1541)。Ce2
最小间歇性
已传输变量 γ 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。
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。
CTU1
系数 CTU1,请参见 Eqn. (1543)。
CTU2
系数 CTU2,请参见 Eqn. (1543)。
CTU3
系数 CTU3,请参见 Eqn. (1543)。
Conset1
系数 ,请参见 Eqn. (1540)。Conset1

初始条件

间歇性
指定已传输变量 γ 的标量分布值。

区域设置

应用于流体区域。

转捩模型源选项
控制是否要定制 Gamma 转换模型的源项。
间歇性 γ 的默认源项定义为 S γ , d e f a u l t = P γ − E γ ,请参见Eqn. (1485)。
方法 对应值节点
默认

使用默认源项。

无。
指定

用于将默认源项替换为指定的源项。

间歇性源
指定 γ 的源项。
间歇性源导数
对于作为 γ 函数的间歇性源,指定源对于 γ 的导数。
注Simcenter STAR-CCM+ 在离散非线性输运方程的线性化中使用源导数。强烈建议指定导数,以便提高求解的稳定性和收敛速率。

Gamma 转换求解器

此求解器控制激活 Gamma 转换模型的所有连续体中该模型的求解。

对于已传输变量 γ,求解更新涉及的基本步骤如下所示:

  • 更新边界条件。
  • 计算重构梯度和网格单元梯度。
  • 使用 K-Omega 模型公式中描述的离散化方法来创建线性方程组。
  • 计算残差和以监视收敛:
    R=∑cells |r|
  • 对线性系统求解。
  • 更新已传输变量场。
亚松弛因子
每次迭代时,控制新计算的求解取代旧求解的范围。默认值为 0.8。有关理论背景,请参见有限体积离散中的 Eqn. (886)。
冻结重构
开启时,Simcenter STAR-CCM+ 不会在每次迭代时更新重构梯度,而是使用上一次迭代更新的梯度。激活保留临时储存与此属性结合使用。默认情况下,此属性处于关闭状态。
归零重构
开启时,求解器在下一次迭代时会将重构梯度设为零。此操作意味着,用于迎风的面值 (Eqn. (871)) 以及用于计算网格单元梯度的面值(Eqn. (883) 和 Eqn. (884))将变为一阶估计值。默认情况下,此属性处于关闭状态。如果开启此属性之后关闭它,则求解器将在下一次迭代时重新计算梯度。
冻结求解器
开启时,求解器在迭代过程中不更新任何物理量。该选项默认情况下关闭。这是一个调试选项,由于缺少储存,它可能导致不可恢复的错误和错误的求解。有关详细信息,请参见有限体积求解器参考。
保留临时储存
开启时,Simcenter STAR-CCM+ 将保留求解器在迭代期间生成的额外场数据。保留的特定数据取决于求解器,且在后续迭代期间可用作场函数。默认情况下关闭。有关这些场函数的完整列表,请参见 通用求解器场函数。

场函数

间歇性
已传输变量 γ,请参见 Eqn. (1535)。
Specific Dissipation Rate Reynolds Number(单位耗散率雷诺数)
比耗散率雷诺数,定义为 。Reω=ωd2ν
湍流强度
湍流强度,定义为 I=2/3k/U。