2.1.6 湍流 k-ε 模型

在1.3.4节中，我们已经初步介绍过湍流模型，对于Flow Simulation采用的 k-ε 模型，它采用湍流动能 k 和湍流动能耗散率 ε 两个参数来描述，即

式中， C _μ 是按经验定义的常数，Flow Simulation中取值为0.09； ρ 是流体密度； f _μ 是湍流黏度因子，它用如下的公式来描述，即

式中， ，这里 y 是距离壁面的长度。

Flow Simulation中的湍流参数数值由软件默认指定。如果手动指定湍流参数，可根据 湍流强度 和 湍流长度 ，或 湍流动能 和 湍流动能耗散率 来进行设置。对于大多数流动，很难对湍流进行准确的先验式估计，因此建议使用默认湍流参数。湍流参数针对初始条件或入口边界条件指定（图2-8），或者在外部问题中指定为环境条件。

k-ε 湍流模型是一种应用非常广泛的两方程湍流数值模型。它具备求解可靠、收敛性好、计算内存需求低的特点，特别适用于复杂几何体的无分离流动问题。它的局限性在于由于使用了壁面函数，无法精确仿真边界层中的黏性子层及缓冲层，且对于强曲率流动和射流问题求解难度较大。