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我也只是个人理解,因为湍动能是在大涡聚集,通过涡的串级能量被传递至小涡,也就是所谓的kolmogorov尺度,此时就发生能量耗散,这时候的混合尺度就小了,混合效果当然就好了
湍流强度I(turbulence intensity)按下式计算:
湍流强度等于湍流脉动速度与平均速度的比值,也等于0.16与按水力直径计算得到的雷诺数的负八分之一次方的乘积
计算公式:I=0.16*(re)^(-1/8)
式中:I—湍流强度,re—雷诺数
一般来说,其判定方法为:小于1%为低湍流强度,高于10%为高湍流强度。
1、湍流强度
定义:速度波动的均方根与平均速度的比值
小于1%为低湍流强度,高于10%为高湍流强度。
计算公式:
I=0.16*(re)^(-1/8)
式中:I—湍流强度,re—雷诺数
2、湍流尺度及水力直径
湍流尺度(turbulence length):a physical quantity related to the size of the large eddies that contain the energy in turbulent flows。
通常计算方式:
l=0.07L
L为特征尺度,可认为是水力直径,因数0.07是基于充分发展的湍流管流中的混合长度的最大值。
湍流参数的选取:
(1)充分发展的内部流动,选取湍流强度(intensity)和水力直径(hydraulic diameter)
(2)导流叶片流动、穿孔板等流动,选取强度(intensity)和长度尺度(length scale)。
(3)四周为壁面引起湍流边界层的流动,选取强度(intensity)和长度尺度(length scale),使用边界层厚度,特征长度等于0.4倍边界层,输入此值到turbulence length scale中。
3、湍动能(Kinetic energy)
湍流模型中最常见的物理量(k)。利用湍流强度估算湍动能:
k=3/2*(u*I)^2
其中:u—平均速度,I—湍流强度
4、湍流耗散率(turbulent disspipation rate)
湍流耗散率即传说中的ε。通常利用k和湍流尺度l估算ε
计算公式为:
cu通常取0.09,k为湍动能,l为湍流尺度
5、比耗散率ω
计算公式为:
ω=k^0.5/(l*c^0.25)
式中:k为湍动能,l为湍流尺度,c为经验常数,常取0.09
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