3种湍流模型模拟水下重力流的比较研究

摘要

运用最新文献记载的3种用于数值模拟水下重力流的湍流模型模拟同一组新的水下重力流的实验.实验数据不仅包括传统的各垂向剖面的速度、浓度,也含有对应剖面的湍流动能.结果表明:在所比较的3湍流模型当中,k-ε模型的模拟性能最好,面MY和k-ι模型的模拟均在重力流的上部混合区域呈现过量的扩散.进一步分析表明,MY模型和k-ι模型所采用的依据墙面距离定义的宏观长度尺度L尽管可适用于水下重力流底部的壁面边界层,但不适用于重力流上部的自由剪切层,因为重力流上部自由剪切层的湍流长度尺度和依据壁面距离定义的宏观长度尺寸完全不同.