有关湍流的一些思考！

solomonzj · 发表于 2006-10-2 20:55:39

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？注册

x

近来DNS做的很是热火，而RANS几乎没甚么新东西出来，感觉像是RANS似乎做到尽头了！自己觉得好像两个的区别只是在于网格大小上的差别（个人感觉，希望高人给于指点），方程和计算方法上基本没甚么区别。
觉得只是因为网格大小的区别，所以RANS才引入湍流模型，用于解决无法捕捉湍流脉动的问题。不知理解的对不对，希望高人指点。
这样，我就有问题了，就有想法了（当然只是想想，本人不是做理论的，不一定有道理，呵呵，希望大家给于指导）：
为什么不去考虑对流动方程方程进行改写呢。我的意思是我们在建立N-S方程时，是在一个小单元上建立的，建立的基础是这个流体单元很小，可以用一阶近似去处理，那么我们现在在运用的过程中，如果能做到这一点，那么自然不应该有任何问题，这个DNS已经证明了，没甚么问题！那么当我们不能达到那个网格尺寸时，可不可以用二阶近似去处理，建立一个二阶的NS方程呢，这样的话，是不是我们的网格尺寸就可以大一点，甚至可以达到RANS的水平呢？
我们知道在建立N－S方程时因为是一阶近似，所以用到了质量守恒，动量守恒，能量守恒，那么我们用二阶近似，是不是可以再用上动量矩守恒方程呢，还有一个变形率方程呢？
不好意思，这是我的一点疑问，由于本人才疏学浅，可能有很多不对的地方，还请各位多多指点！谢谢！

lcw · 发表于 2006-10-3 09:49:30

如果用二阶近似去处理,或许能写出瞬时NS方程,但是进行平均的时候,将会使方程更复杂.即使给出二阶近似的瞬时NS方程,进行DNS时也要划分细密的网格.
就象湍流模型中,用三阶的来封闭二阶的,又需要用四阶来封闭三阶,如此下去,越来越复杂.
请继续讨论............

solomonzj · 发表于 2006-10-4 19:02:59

没明白，楼上的为什么说要平均呢
之所以这么做就是不想做雷诺平均的，想要甩掉湍流模型

lcw · 发表于 2006-10-5 09:53:32

用二阶近似来推导控制方程,会造成方程很复杂.
即使网格可以稍微大些,方程的复杂性跟网格减少的好处有可能抵消了.
以网格的减少来换取方程的复杂性是不划算的.
一般地,方程的复杂性是制约求解的瓶颈,就是一阶近似的NS方程在数学上还有许多困难.

solomonzj · 发表于 2006-10-5 19:47:26

你说得很有道理，造成方程复杂是必然的，
“即使网格可以稍微大些,方程的复杂性跟网格减少的好处有可能抵消了”
这个我也同意，
可有一点，你有没有想到，湍流模型的发展几乎到了尽头，所作的工作，也是越来越复杂，越来越难以用于实际问题，可能我们的出发点不同，对这个问题的理解也不同。我是做工程的，对于目前来说，湍流模型在实际应用中有很多问题，这些制约着实际应用的发展。
而DNS呢，根本没办法用于实际设计中。
所以，我觉得我们没必要讨论有没有意义，我觉得只要你做了工作就有意义。你说呢，当初湍流模型出来的时候，应该也有人会质疑的，可是现在还是再用，即使我们不能做出来什么，只是也是个探索和研究吗，我们不能在这等着吧，你说呢！
只要努力，是否有意义，我们暂时可以不考虑！
不过还是很感谢你这么关心，这么快的回复，谢谢！真的很谢谢！
希望，我们的讨论能够继续，也希望更多的人参与进来讨论，谢谢！

turbulencest · 发表于 2006-10-5 23:26:12

湍流模型的发展几乎到了尽头，所作的工作，也是越来越复杂，越来越难以用于实际问题
~~~~~~~~~~不是这样的。事实上湍流模型越来越复杂是因为对于不同的流动没有一个普遍适用的RANS湍流模型，因此对于不同的流动需要优化现有模型或者提出新的模型。模型本身的发展往往不局限于具体的实际应用，这个也就是为什么你觉着“越来越难以用于实际问题“了。

turbulencest · 发表于 2006-10-5 23:36:46

[这个贴子最后由turbulencest在 2006/10/05 11:38pm 第 1 次编辑]

1  近来DNS做的很是热火，而RANS几乎没甚么新东西出来，感觉像是RANS似乎做到尽头了！自己觉得好像两个的区别只是在于网格大小上的差别（个人感觉，希望高人给于指点），方程和计算方法上基本没甚么区别。
  ~~~~~~~~RANS还是很多人在做的，同时二者的差别不仅仅网格的大小。方程不用说了，计算方法差别很大。

2 觉得只是因为网格大小的区别，所以RANS才引入湍流模型，用于解决无法捕捉湍流脉动的问题。不知理解的对不对，希望高人指点。
  “ RANS引入湍流模型捕捉湍流脉动“，基本是这样，或者说模拟更准确些。但是RANS的网格无穷细（即使与DNS相当），结果未必比粗网格好，这个与LES/DNS不同。也就是说RANS的核心问题在于被模化的湍流脉动。
3 为什么不去考虑对流动方程方程进行改写呢。我的意思是我们在建立N-S方程时，是在一个小单元上建立的，建立的基础是这个流体单元很小，可以用一阶近似去处理，那么我们现在在运用的过程中，如果能做到这一点，那么自然不应该有任何问题，这个DNS已经证明了，没甚么问题！那么当我们不能达到那个网格尺寸时，可不可以用二阶近似去处理，建立一个二阶的NS方程呢，这样的话，是不是我们的网格尺寸就可以大一点，甚至可以达到RANS的水平呢？
一和二阶的NS方程的理解似乎是这样的。
我们知道在建立N－S方程时因为是一阶近似，所以用到了质量守恒，动量守恒，能量守恒，那么我们用二阶近似，是不是可以再用上动量矩守恒方程呢，还有一个变形率方程呢？
不是这样的因果关系。三大守恒定律必须要满足。

lcw · 发表于 2006-10-6 08:23:35

是的,版主说到了关键:三大守恒定律必须满足.
如果网格很粗的话,即使三阶近似,也未必能很好满足上述三大守衡定律.
单元面之间的通量差别很大,对流扩散起的作用越来越大,单元面上也根本不能看作是均匀分布的了,这样,就很难提出一个近似方法,不仅仅是几阶近似的问题.简化就不容易实现了.要想精确地描述,还是必须增加单元上的积分形式的对流扩散方程,又引入了复杂性.
GO ON......

solomonzj · 发表于 2006-10-6 19:35:42

要不我这么说吧，这只是我的想法，可能错误之处还是很多的。
我只是想到底有没有可能做点什么工作呢？
说实话，我不是搞理论的，所以有些东西不是很明白，所以自己有时候也可能说不清楚。
我只是想大家觉得下面的工作究竟应该在什么地方？当然我是说应用，因为我是计算流体力学专业（我是西工大的，所以主要还是空气动力学，以及怎么把这些东西很好地应用到实际的设计问题中），我想我们这个专业的重点，应该在什么地方，应该是理论和实际的结合，纯粹的理论研究可能比较吃力，而且对我们来说也很难有所成就。
那么我想从事计算流体力学的出路在什么地方？

solomonzj · 发表于 2006-10-6 19:38:34

其实这是把问题放的大一点的想法？小一点，就是我们现在在湍流上能做些什么？
目前，很难看到有什么实际进展？不知道大家怎么想？是不是能够换换思路呢？

solomonzj · 发表于 2006-10-6 19:41:49

针对你们指出的问题，我再慢慢想想，很难一下给你们答复，呵呵
不过还是感谢大家的指点！

xxliverson · 发表于 2006-12-22 12:16:50

个人认为。能否满足守恒性，更重要的是来源于方程的离散形式！并不是说网格越密就越可能守恒！

feigofly · 发表于 2007-11-13 12:49:15

收益非浅阿！

yrec · 发表于 2009-1-30 23:47:42

或许我们用来计算的基本方程就是不合实际的,或许是它误导了我们.事情往往错在根上.

		自动登录	找回密码
密码			注册

有关湍流的一些思考！

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。