Turbulenzmodelle
Sie können die effektive turbulente Viskosität in einem Flüssigkeitssystem auf Basis des Wirbelviskositätsmodells berechnen. Es gibt zwei Modelle im Wirbelviskositätsmodell:
• Standard-K-Epsilon-Modell
Das Standard-K-Epsilon-Modell ist ein Turbulenzmodell, das in Creo Flow Analysis verfügbar ist.
Die Formel für die Kinetische Turbulenzenergie (Turbulent Kinetic Energy) k lautet:
Die Formel für die turbulente Dissipationsrate ε lautet:
Dabei gilt:
c1=1.44 | Konstanten C1 |
c2=1.92 | Konstanten C2 |
σk=1 | Turbulente kinetische Energie, Prandtl-Zahl |
σz=1 | Turbulente Dissipationsrate, Prandtl-Zahl |
 | Kinetische Turbulenzenergie |
v’ | Turbulente Schwankungsgeschwindigkeit |
 | Turbulente Energiedissipationsrate |
 | Dehnungstensor |
u’i(i=1,2,3) | Komponenten der turbulenten Schwankungsgeschwindigkeit |
 | Turbulente Viskosität, mit Cμ=0.09 und E=9.793 |
 | Turbulenzgenerierungsterm |
 | Turbulenz, Reynolds-Spannung |
 | Boussinesq-Näherung an Reynolds-Spannung |
Referenzen: Launder, B.E. & Spalding, D.B. (1974) "The numerical computation of turbulent flows", Computer Methods, Applied Mechanics and Engineering, Vol. 3, S. 269-289
• RNG-K-Epsilon-Modell (Renormalization Group)
Das RNG-K-Epsilon-Modell (Renormalization Group) ist ein Turbulenzmodell, das in Creo Flow Analysis verfügbar ist. Dieses Modell ähnelt dem Standard-K-Epilson-Modell, jedoch mit einem Ausdruck, der zwei neue Konstanten umfasst. Diese werden verwendet, um den C2-RNG-Term in der Gleichung unten zu ändern:
Dabei gilt:
η0=4.38 | RNG-Konstante (hartcodierte Konstante in Flow Analysis) |
β=1.92 | RNG-Konstante (hartcodierte Konstante in Flow Analysis) |
P | Lokaler Druck |
c1=1.44 | Konstanten C1 |
c2=1.92 | Konstanten C2 |
σk=1 | Turbulente kinetische Energie, Prandtl-Zahl |
σz=1 | Turbulente Dissipationsrate, Prandtl-Zahl |
 | Kinetische Turbulenzenergie |
v’ | Turbulente Schwankungsgeschwindigkeit |
 | Turbulente Energiedissipationsrate |
 | Dehnungstensor |
u’i(i=1,2,3) | Komponenten der turbulenten Schwankungsgeschwindigkeit |
 | Turbulente Viskosität, mit Cμ=0.09 |
 | Turbulenzgenerierungsterm |
 | Turbulenz, Reynolds-Spannung |
 | Boussinesq-Näherung an Reynolds-Spannung |
Referenzen: Yakhot, V., Orszag, S.A., Thangam, S., Gatski, T.B. & Speziale, C.G. (1992), "Development of turbulence models for shear flows by a double expansion technique", Phys. of Fluids A, Vol. 4, No. 7, S. 1510-1520