二维大涡模拟步骤

fluent二维大涡模拟命令Fluent是流体动力学模拟软件的一种，它提供了二维大涡模拟命令用于模拟二维涡旋动力学过程。

本文将分步骤阐述如何使用Fluent二维大涡模拟命令。

第一步，打开Fluent软件。

进入“File”菜单，选择“New”打开一个新的工作文件。

在Fluent主界面的左侧面板选择“2D”选项卡，然后选择“Viscous”和“Steady”选项后点击“Create/Edit”按钮。

第二步，进入“Grid”界面。

在“Mesh”选项卡中选择“2D Mesh”菜单，选择“Triangle”网格类型。

随后，选择“Mechanical”类型并调整所需参数，包括网格的大小、分辨率、以及其他关键点的划分数量。

最后，点击“Generate Mesh”按钮生成网格。

第三步，设置边界条件。

在Fluent主界面的左侧面板选择“Boundary Conditions”选项卡。

根据需要设置边界条件，包括入口和出口边界、容器壁边界和物体边界。

基本的物理条件包括质量流速、温度和密度。

第四步，设置模拟参数。

在Fluent主界面的左侧面板选择“Solution”选项卡。

首先选择“Viscous”和“Steady”选项，然后在“Methods”菜单中选择“Unsteady”. 调整所需参数并计算时间，包括时间步长和计算时间范围。

第五步，开始求解二维大涡模拟。

在Fluent主界面的左侧面板选择“Compute”选项卡，点击“Start Calculation”按钮开始求解。

第六步，查看二维大涡模拟结果。

在Fluent主界面的左侧面板选择“Graphics”选项卡。

根据需要选择显示不同的结果，包括速度分布、温度变化、实体形态等等。

以上是使用Fluent二维大涡模拟命令的步骤。

通过学习和实践，我们可以使用Fluent来分析和解决各种相关的物理、化学和工程问题。

4.6.3大涡模拟LSE大涡模拟LES 基本思想是：湍流运动是湍流运动是由许多大小不同尺度的涡旋组成，大尺度的涡旋对平均流动影响比较大，各种变量的湍流扩散、热量、质量、动量和能量的交换以及雷诺应力的产生都是通过大尺度涡旋来实现的，而小尺度涡旋主要对耗散起作用，通过耗散脉动来影响各种变量。

不同的流场形状和边界条件对大涡旋有较大影响，使它具有明显的各向不均匀性。

而小涡旋近似于各向同性，受边界条件的影响小，有较大的共性，因而建立通用的模型比较容易。

据此，把湍流中大涡旋(大尺度量)和小涡旋(小尺度量)分开处理，大涡旋通过N-S 方程直接求解，小涡旋通过亚格子尺度模型，建立与大涡旋的关系对其进行模拟，而大小涡旋是通过滤波函数来区分开的。

对于大涡旋，LES 方法得到的是其真实结构状态，而对小涡旋虽然采用了亚格子模型，但由于小涡旋具有各向同性的特点，在采用适当的亚格子模式的情况下，LES 结果的准确度很高。

大涡模拟LES 有四个一般的步骤： ①定义一个过滤操作，使速度分解u(x,t)为过滤后的成分(),u x t 和亚网格尺度成分u ’(x,t)，这里要特别指出：过滤操作和Reynolds 分解是两个不同的概念，亚网格尺度SGS 成分u ’(x,t)与Reynolds 分解后的速度脉动值是两个不同的量。

过滤后的三维的时间相关的成分()t x u ,表示大尺度的涡旋运动；②由N-S 方程推导过滤后的速度场进化方程，该方程为一个标准形式，其中包含SGS 应力张量；③封闭亚网格尺度SGS 应力张量，可采用最简单的涡黏性模型； ④数值求解模化方程，从而获得大尺度流动结构物理量。

（1）过滤操作LES 方法和一般模式理论不同之处在于对N-S 方程第一步的处理过程不一样。

一般模式理论方法是对变量取平均值，LES 方法是通过滤波操作，将变量分成大尺度量和小尺度量。

对任一流动变量(),u x t 划分为大尺度量(,)u x t 和小尺度量(),u x t '（亚格尺度）：(,)(,)(,)u x t u x t u x t '=+其中大尺度量是通过滤波获得:，过滤操作定义为：()⎰-=dr t r x u x r G t x u ),(),(, （4.78）式中积分遍及整个流动区域，(,)G r x 是空间滤波函数，它决定于小尺度运动的尺寸和结构。

科学网大涡模拟大涡模拟（LES）基本思想是：紊流的流动是由许多大小不同尺度的旋涡组成，大尺度的涡对平均流动影响较大，各种变量的紊流扩散、热量、质量和能量的交换以及雷诺应力的产生都是通过大尺度的涡来实现的，而小尺度的涡主要对耗散起作用，通过耗散脉动来影响各种变量。

因而大涡模拟是把包括脉动运动在内的湍流瞬时运动通过某种滤波方法分解成大尺度涡和小尺度涡两部分，大尺度涡通过N-S方程直接求解，小尺度涡通过亚网格尺度模型，建立与大尺度涡的关系对其进行模拟。

数值实验证明雷诺时均方法在模拟复杂流动现象如涡脱落、浮力影响、流线弯曲、旋转和压缩运动时会遇到难以克服的困难，对台阶后回流长度的预测总是偏大等，而LES在复杂流动的模拟中可以得到很多雷诺时均方法无法获得的紊流运动的细微结构和流动图像。

与雷诺平均模型相比，大涡数值模拟的亚格子模型具有较大的普适性。

湍流大涡数值模拟方法中需要封闭的量是亚格子应力，它和大尺度脉动的相关微弱。

亚格子应力是不可解小尺度脉动和可解尺度之间的动量交换，它和强烈依赖于流动边界的大尺度脉动相关性很小，因此合理的亚格子模型将有较大的普适性。

湍流大涡数值模拟可以获得流动的动态特性，而雷诺平均模型只能提供定常的气动力特性。

湍流大涡数值模拟的解包含大于过滤尺度的所有脉动，由此可以获得速度谱以及气动力谱等,这些动态气动力特性对于近代航天器设计是十分重要的。

说一下对壁面的模拟，如果选的网格尺度较小，可以模拟出壁面涡的生成，目前国内对LES研究较多的是清华和南航，我试了我们这儿仅两个cpu的服务器就能算200万的网格。

这儿向大家推荐一篇文章，可能有人已经看过，我相信不管大家做哪个方向，只要是做湍流，或多或少都有收获，张兆顺在第六届流体力学大会上做的报告－－走近湍流。

FLUENT大涡模拟的相关知识用N-S方程描述大涡，用亚格子尺度模型描述小涡耗散和对大涡的反馈，通过在N-S方程中加入附加应力（亚格子应力）表示；大涡模拟的过程：先把小尺度脉动用滤波的方式过滤，得到大尺度运动的控制方程（滤波后的），再向方程中引入亚格子尺度附加应力项。

大型客机复杂可压缩流的大涡模拟主要研究方法一、大涡模拟基础1. 大涡模拟简介大涡模拟是一种将流场分解成小尺度湍流和大尺度湍流的方法。

在LES中，大尺度结构通过直接数值模拟来求解，而小尺度结构则通过子网格模型（sub-grid model）进行建模。

由于小尺度结构不再需要直接求解，因此可以使用更粗的网格来进行计算，从而减少计算量。

同时，LES还能够提供更加真实的湍流统计数据，如湍流强度、湍流长度等。

2. LES的优点和局限性与其他流体力学方法相比，LES有以下几个优点：（1）能够考虑湍流中的时间和空间尺度差异，提供更加真实的湍流信息；（2）计算结果对于网格的依赖性相对较小，使得计算可以在较粗的网格上进行；（3）LES能够模拟复杂流场，如湍流燃烧、多相流等。

虽然LES具有很多优点，但它也有一些局限性：（1）计算量较大，需要使用高性能计算机进行计算；（2）由于需要建立子网格模型，LES的结果可能受到模型误差的影响；（3）由于直接数值模拟只考虑了大尺度结构，因此对于小尺度结构的预测可能存在误差。

二、大涡模拟在大型客机流场研究中的应用1. 大涡模拟在飞行器气动力学研究中的应用大型客机的外形复杂，流场也非常复杂。

对于这样的流场，传统的计算流体力学方法可能无法准确地预测气动力学行为。

因此，大涡模拟成为研究大型客机流场的一种重要方法。

在大涡模拟中，通过将流场分解成大尺度结构和小尺度结构，可以更加准确地模拟大型客机流场中的湍流现象。

大涡模拟还能够提供更加真实的气动力学数据，如升阻比、气动力矩等。

这些数据对于飞机设计和优化非常重要。

2. 大涡模拟在飞行器噪声研究中的应用随着人们对噪声污染的关注度不断提高，飞机噪声研究也越来越受到关注。

大型客机飞行时产生的噪声主要来自于引擎和机翼表面的湍流。

由于湍流现象非常复杂，传统的计算流体力学方法无法准确地预测噪声的产生和传播。

因此，大涡模拟成为研究飞机噪声的一种重要方法。

通过大涡模拟，可以更加准确地模拟湍流现象，从而预测噪声的产生和传播方式。

fluent 二维大涡模拟命令Fluent（通常称为ANSYS Fluent）是一种基于计算流体动力学（CFD）的软件，它使用数值方法解决流体力学和热力学方程。

Fluent支持多个求解器，包括稳态、非稳态、可压缩和不可压缩流体求解器。

其中，二维大涡模拟（Large Eddy Simulation，LES）是一种用于模拟湍流流动的CFD方法，通过分解流体的速度场为大尺度和小尺度来模拟湍流流动。

本文将介绍Fluent中二维大涡模拟的相关命令。

1. 设定模拟参数在开始二维大涡模拟前，需要设定一些模拟参数，包括流体属性和边界条件。

在Fluent中，通过以下命令可以设定流体属性和边界条件：（1）设定流体属性DEFINE > MODELS > VISCOSITY2. 定义二维网格在进行CFD模拟前，需要先定义计算网格，以便数值求解器能够在其上执行算法。

在Fluent中，通过以下命令定义二维网格：（1）导入二维网格FILE > IMPORT > MESH3. 指定求解器有关Fluent的求解器已经在第一段中提到。

在进行二维大涡模拟时，可以选择可压缩或不可压缩流体求解器作为替代。

（2）可压缩流体求解器SOLVE > COMPRESSIBLE FLOW/HEAT TRANSFER > STEADY模拟模型是模拟过程中使用的具体模型。

在Fluent中，用户可以选择不同的模拟模型。

（1）可分离流边界层（Detached Eddy Simulation，DES）MODEL > VISCOSITY > DES（2）壁面函数（Wall Function）MODEL > VISCOSITY > WALL FUNCTION在进行CFD模拟时，需要设定一些计算参数以控制模拟进程，以及获得所需的结果。

在Fluent中，用户可以使用以下命令设定计算参数：6. 运行模拟在完成所有设定后，可以通过以下命令在Fluent中运行二维大涡模拟：SOLVE > EXECUTE COMMAND FILE > RUN此时，Fluent将自动执行过程，直至收敛或达到设定的计算时间。

1．我计算的是一个二维自维持振荡问题（好多文献都这样说），我采用层流算法也得到了类似的结果，k-e-rng也可以。

而别的模型都不行了，一般都是最后得到一个稳定的解（和文献上说的不同）。

因为雷诺数比较小，不能确定什么时候转变成紊流，所以想用一个能够计算过渡流动的模型。

不知道用k-e-rng模型是不是就可以说是准确，因为没有具体的试验数据，是不是可以根据它的计算流场和试验流场相似就确定计算的合理性和准确性呢？多谢多谢Hi-key：这种问题的要求比较高，类似的问题我只算过卡门涡阶的。

不过当时是用层流算得。

你这个例子里面如果跟湍流模型敏感，我建议你可以尝试以下方法：FzN/5[选用其他湍流模型，然后在进出口边界处的湍流相设置时，使用湍流强度和粘性比然后将这两个数值全部给0，再计算时使用绝对压力计算。

也许会有变化，也许没用，你可以试试，把结果告诉我。

谢谢，另外在所有的湍流模型中k-e-rng是最适合计算低雷诺数湍流模型的，当然你也可以尝试真正的低雷诺数湍流模型，需要在用户界面中输入命令行激活，至于怎么激活我忘了，哈哈，不好意思，等我查到了给你哈。

f.!Z©流体中文网论坛 -- 流体力学及相关领域学术问题交流论坛。

/.另外判断结果是否正确只能靠实验或者查文献了，流态特征相似只能证明大体上没错，但是精度就不知道了。

我计算的是周期性边界条件，和绝对压力有关系吗？我刚才改变了初场的两个湍流变量（不知道是不是你所说的湍流强度和粘性比）计算了一下，发现对结果影响很大，都为零时，没有振荡现象；增大这两个值又会出现不同的流场。

绝对压力只是为了使计算更加准确，你也可以用表压计算。

Re\!3湍流的两个变量是入口处的脉动情况，都为0时跟层流接近但是跟层流不同。

你将湍流强度设为5%，粘性比设为0.01。

再试试看，有变化的话，换别的湍流模型再试下。

UH另外周期边界中你设定压降还是流量？流量的指定方式更加容易出现波动。

pMy我设定的是流量。

大涡模拟使用二阶格式什么是大涡模拟？大涡模拟（Large Eddy Simulation，简称LES）是一种计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）方法，用于模拟流体中的湍流现象。

与直接数值模拟（Direct Numerical Simulation，简称DNS）相比，LES通过将湍流现象划分为大尺度的涡旋和小尺度的湍流能量耗散，从而减少计算量。

在LES中，大尺度的涡旋是直接解算的，而小尺度的湍流能量耗散则通过模型来近似。

这种方法可以更准确地预测湍流现象，并在流体力学研究和工程应用中发挥重要作用。

二阶格式在大涡模拟中的应用在大涡模拟中，数值格式的选择对模拟结果的准确性和稳定性至关重要。

二阶格式是一种常用的数值格式，它具有较高的准确性和稳定性，并且计算效率较高。

二阶格式是指在数值计算中，通过在网格上采用二阶差分格式来逼近偏微分方程的导数项。

它可以更准确地捕捉流体中的湍流现象，提高模拟结果的精度。

在大涡模拟中，二阶格式可以应用于对Navier-Stokes方程的离散化。

Navier-Stokes方程是描述流体运动的基本方程，通过对其进行离散化，可以得到数值解。

二阶格式通过在时间和空间上进行二阶差分逼近，将Navier-Stokes方程离散化为一系列代数方程。

这些代数方程可以使用迭代方法求解，从而得到流场的数值解。

大涡模拟使用二阶格式的步骤1.网格生成：首先需要生成适合模拟的网格。

网格的密度和结构对模拟结果具有重要影响，要根据具体问题选择合适的网格生成方法。

2.边界条件设定：在模拟中，需要设定合适的边界条件。

边界条件可以是流体的速度、压力或其他物理量的值，要根据实际情况进行设定。

3.初始条件设定：在模拟开始之前，需要设定流场的初始条件。

初始条件可以是流体的速度、压力或其他物理量的分布情况。

4.数值格式选择：选择合适的二阶格式进行离散化。

常用的二阶格式有中心差分格式、向前差分格式和向后差分格式等。

浅谈大涡模拟摘要:湍流流动是一种非常复杂的流动，数值模拟是研究湍流的主要手段，现有的湍流数值模拟的方法有三种：直接数值模拟、大涡模拟和雷诺平均模型。

本文主要是介绍大涡模拟,大涡模拟的思路是:直接数值模拟大尺度紊流运动,而利用亚格子模型模拟小尺度紊流运动对大尺度紊流运动的影响.大涡模拟在计算时间和计算费用方面是优于直接数值模拟的,在信息完整性方面优于雷诺平均模型.本文还介绍了对N—S方程过滤的过滤函数和一些广泛使用的亚格子模型，最后简单对一些大涡模拟的应用进行了阐述。

关键词:计算流体力学；湍流;大涡模拟；亚格子模型ﻬA simple study of Lａrge EddｙＳｉmｕlationDIＮG Puxian(Centrａl South University, Ｓcｈool of Eｎergy ＳciｅｎcｅaｎｄPowｅｒEｎgiｎeering,Chaｎgｓｈa, Hｕnan, ４１00８3)Abｓtracｔ:Tｕrbulentｆlow iｓa vｅry ｃomplex flow，anｄnumerｉｃａl simｕlatｉon ｉs the m ａin ｍeａns to study ｉt．Ｔhere aｒe tｈree nｕｍeriｃａl simuｌation mｅｔhｏｄs:dirｅｃt numer ｉcal sｉmulation，ｌarｇeｅddy ｓimulａtiｏn,Ｒｅynｏlds averageｄＮavier—Stokｅs metｈｏd. La ｒge ｅddｙsimulation (LＥＳ）ｉs mainly introdｕｃed in ｔhis paper。

The main idｅa of LEＳis thａt larｇe edｄｉｅｓａrｅresoｌved dirｅctｌｙandｔhｅeffeｃt of thｅsmalｌｅｄdies on thｅlarge eｄdｉｅs is modeledｂy ｓuｂｇrid ｓｃａlｅｍodel。