[求助]如何直接数值模拟湍流

G2

请问做湍流DNS的前辈们，DNS有什么样的具体算法呢？是求解NS非线性方程的不稳定数值解吗？如果非定常可压缩粘性NS方程，就是完整的NS方程，用什么方法算呢？请给菜鸟指点一下，谢谢！

hanboss

我不是什么前辈,但是也想试者回答一下.看你是否满意.
NS方程本身是封闭的,但是,若要识别小尺度的湍流,现有的计算机性能尚达不到,故采取湍流模型.在湍流模型中,NS方程在某种程度上被简化了.至于旋涡,只考虑大旋涡的影响,小的旋涡只起好散能量的作用.

chenhao211

如果要数值模拟湍流,就要用含有脉动项的N-S方程,就是取各物理量的加权平均或是时间平均,而这样得出的N-S方程通常都是不封闭的,就要用湍流模型来封闭方程组,而直接数值模拟湍流是非常困难的,因为湍流的自由度是Re的4/9次方,所以对于湍流现在一般都用LES

sunmoon

搂住问的是DNS（直接数值模拟），2，3楼回答的好像有些文不对题。

sunmoon

    直接数值模拟是不采用任何“模型”，直接从精确的流动控制方程出发求解湍流问题。它需要对流场中所有尺度（达到边界或最大涡尺度，小到Kolmogorov尺度）均能有所分辨，因此对DNS网格分辨率要求非常高。目前能模拟的流动Re数不超过10000，因此它离实际工程应用还较远（一般工程问题流动的Re数为几十万到几百万）。
    目前，DNS算法主要是谱方法和有限差分法，前者的应用更加广泛，还发展出了伪谱方法，后者可以采用高精度的紧致格式求解。目前DNS主要用于均匀各向同性湍流、槽道流，自由剪切流的计算，目的是研究湍流现象的基础问题（如拟序结构），或提供用于其它模型方法比较用的数据。
    国外一些比较牛的期刊（如JFM，Physics of Fluids）常有相关的文章发表，可以看看。此外，国内一些关于湍流方面的专著也有提及。

wllxtt

I am doing DNS of turbulent channel flows. Sumoon has a very good introduction on this area. The recent advance in this area is the friction Reynolds number can be calculated over 2000 by some guys from Italy. They have amzing high performance computers. The spectral method is the most widely used one. The only bottle neck is the computational power for turbulence calculations.

小凡

谢谢高手们的指点,我收益非浅

secongsonw

明白了

dswayb

Where can I download free DNS codes? I want to write it but finding it too dificult. How did you started your research ?Thanks.

lwd1981

这方面，还是请教李新亮老师吧，那是真正搞这个的专家。