乱流モデル
渦粘性モデルに基づいて、流体系内の実効乱流粘度を計算できます。渦粘性モデルには次の 2 つのモデルがあります。
• 標準 K-Epsilon モデル
標準 K-Epsilon モデルは Creo Flow Analysis で使用可能な乱流モデルです。
乱流運動エネルギー k の式は次のとおりです。
乱流消散率 ε の式は次のとおりです。
ここで、
c1=1.44 | 定数 C1 |
c2=1.92 | 定数 C1 |
σk=1 | 乱流運動エネルギープラントル数 |
σz=1 | 乱流消散率プラントル数 |
 | 乱流運動エネルギー |
v’ | 乱流変動速度 |
 | 乱流エネルギー消散率 |
 | 歪みテンソル |
u’i(i=1,2,3) | 乱流変動速度の成分 |
 | 乱流粘度、ここで Cμ=0.09 および E=9.793 |
 | 乱流生成項 |
 | 乱流レイノルズ応力 |
 | レイノルズ応力のブシネスク近似 |
出典: Launder, B.E. & Spalding, D.B. (1974) "The numerical computation of turbulent flows," Computer Methods, Applied Mechanics and Engineering, vol. 3, pp. 269-289
• 繰り込み群 (RNG) K-Epsilon モデル
繰り込み群 (RNG) K-Epsilon モデルは Creo Flow Analysis で使用可能な乱流モデルです。このモデルは標準 K-Epilson モデルとよく似ていますが、定義式には C2 RNG 項の修正に使用される 2 つの新しい定数が含まれています。
ここで、
η0=4.38 | RNG 定数 (Flow Analysis でハードコードされた定数) |
β=1.92 | RNG 定数 (Flow Analysis でハードコードされた定数) |
P | 局部圧力 |
c1=1.44 | 定数 C1 |
c2=1.92 | 定数 C1 |
σk=1 | 乱流運動エネルギープラントル数 |
σz=1 | 乱流消散率プラントル数 |
 | 乱流運動エネルギー |
v’ | 乱流変動速度 |
 | 乱流エネルギー消散率 |
 | 歪みテンソル |
u’i(i=1,2,3) | 乱流変動速度の成分 |
 | 乱流粘度、ここで Cμ=0.09 |
 | 乱流生成項 |
 | 乱流レイノルズ応力 |
 | レイノルズ応力のブシネスク近似 |
出典: 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, pp1510-1520