[转帖]k-ε模型中的K和ε物理意义

雪缘

K是紊流脉动动能（J）， ε 是紊流脉动动能的耗散率（%）

K 越大表明湍流脉动长度和时间尺度越大， ε 越大意味着湍流脉动长度和时间尺度越小，它们是两个量制约着湍流脉动。
但是由于湍流脉动的尺度范围很大，计算的实际问题可能并不会如上所说的那样存在一个确切的正比和反比的关系。在多尺度湍流模式中，湍流由各种尺度的涡动结构组成，大涡携带并传递能量，小涡则将能量耗散为内能。
在入口界面上设置的K和湍动能尺度对计算的结果影响大
至于k是怎么设定see fluent manual "turbulence modelling"
作一个简单的平板间充分发展的湍流流动，基于k-e模型。

确定压力梯度有两种方案，一是给定压力梯度，二是对速度采用周期边界条件，压力不管！
k-epsiloin湍流模型参数设置：
k－动能能量；epsilon－耗散率；
在运用两方程湍流模型时这个k值是怎么设置的呢？epsilon可以这样计算吗？
epsilon＝Cu*k*k/Vt

这些在软件里有详细介绍。陶的书中有类似的处理，假定了进口的湍流雷诺数。
fluent帮助里说，用给出的公式计算就行。
k－e模型的收敛问题！
应用k－e模型计算圆筒内湍流流动时，网格比较粗的时计算结果能收敛，但是当网格比较
密的时候，湍流好散率就只能收敛到10的－2次方，请问大侠有没有解决的办法？
用粗网格的结果做初场.
网格加密不是根本原因，更本的原因是在加密过程中，部分网格质量差，
注意改进网格质量，应该就会好转.
在求解标准k-e双方程湍流模型时（采用涡粘假设，求湍流粘性系数，然后和N－S方程耦
合求解粘性流场），发现湍动能产生项（雷诺应力和一个速度张量相乘组成的项）出现负
值，请问是不是一种错误现象？如果是错误现象一般怎样避免。另外处理湍动能产生项采
用什么样的差分格式最好。而且因为源项的影响，使得程序总是不稳定，造成k,e值出现负
值，请问有什么办法克服这种现象。
你可以试试这里计算的时候加一个判断，出现负值的时候强制为一个很小的正值。
这可能是因为你采用的数值格式的问题，一般计算程序对k方程都要做一定处理，
以保证k的正定。比如，强制规定源项与0的关系，以使数值计算稳定。

就ke模型而言。
它是problem dependent.对简单的无弯曲无旋转无...的湍流问题，它能算而且能给出好的结果，但对复杂的流动问题，它就不能使用了。
出现负的ke不仅仅是计算格式的问题，
更重要的是模型问题，
没有谁能证明ke模型在任何流动问题中都能保证ke是正的。

有这么一些办法避免ke出现负值
1。对K＝ln(k)和E=ln(e)求解，问题：壁面ke=0难处理，
2。先用层流计算500步，然后再用ke算，
3。各种强制限制办法
4。源项局部线性化。
5。算到一定程度，如果k值趋势对了，就干脆不求ke方程了。

可以参考：《湍流的计算模型》 陈义良 1991 中国科技大学出版社


转自：清洁能源网

xiven2008

分析的不错，谢谢！

f690913

K是紊流脉动动能（J）， ε 是紊流脉动动能的耗散率（%）

K 越大表明湍流脉动长度和时间尺度越大， ε 越大意味着湍流脉动长度和时间尺度越小，它们是两个量制约着湍流脉动。
但是由于湍流脉动的尺度范围很大，计算的实际问题可能并不会如上所说的那样存在一个确切的正比和反比的关系。在多尺度湍流模式中，湍流由各种尺度的涡动结构组成，大涡携带并传递能量，小涡则将能量耗散为内能。
在入口界面上设置的K和湍动能尺度对计算的结果影响大
至于k是怎么设定see fluent manual "turbulence modelling"
作一个简单的平板间充分发展的湍流流动，基于k-e模型。

确定压力梯度有两种方案，一是给定压力梯度，二是对速度采用周期边界条件，压力不管！
k-epsiloin湍流模型参数设置：
k－动能能量；epsilon－耗散率；
在运用两方程湍流模型时这个k值是怎么设置的呢？epsilon可以这样计算吗？
epsilon＝Cu*k*k/Vt

这些在软件里有详细介绍。陶的书中有类似的处理，假定了进口的湍流雷诺数。
fluent帮助里说，用给出的公式计算就行。
k－e模型的收敛问题！
应用k－e模型计算圆筒内湍流流动时，网格比较粗的时计算结果能收敛，但是当网格比较
密的时候，湍流好散率就只能收敛到10的－2次方，请问大侠有没有解决的办法？
用粗网格的结果做初场.
网格加密不是根本原因，更本的原因是在加密过程中，部分网格质量差，
注意改进网格质量，应该就会好转.
在求解标准k-e双方程湍流模型时（采用涡粘假设，求湍流粘性系数，然后和N－S方程耦
合求解粘性流场），发现湍动能产生项（雷诺应力和一个速度张量相乘组成的项）出现负
值，请问是不是一种错误现象？如果是错误现象一般怎样避免。另外处理湍动能产生项采
用什么样的差分格式最好。而且因为源项的影响，使得程序总是不稳定，造成k,e值出现负
值，请问有什么办法克服这种现象。
你可以试试这里计算的时候加一个判断，出现负值的时候强制为一个很小的正值。
这可能是因为你采用的数值格式的问题，一般计算程序对k方程都要做一定处理，
以保证k的正定。比如，强制规定源项与0的关系，以使数值计算稳定。

就ke模型而言。
它是problem dependent.对简单的无弯曲无旋转无...的湍流问题，它能算而且能给出好的结果，但对复杂的流动问题，它就不能使用了。
出现负的ke不仅仅是计算格式的问题，
更重要的是模型问题，
没有谁能证明ke模型在任何流动问题中都能保证ke是正的。

有这么一些办法避免ke出现负值
1。对K＝ln(k)和E=ln(e)求解，问题：壁面ke=0难处理，
2。先用层流计算500步，然后再用ke算，
3。各种强制限制办法
4。源项局部线性化。
5。算到一定程度，如果k值趋势对了，就干脆不求ke方程了。

可以参考：《湍流的计算模型》 陈义良  1991  中国科技大学出版社

suyitong

简单明了,好贴!

qdzfb

谢谢了，很有用

higgins

分析得挺好！

guoran

想问帖子从哪转来的?谢谢

albert

很好，谢谢了

xinda2002

xiexie la

optishape

谢谢，很受启发！！！

不羁的风

很长知识啊

civilfans

好文章，简洁明了！

忠诚憨厚

thank very much！

rainboaw

好贴  很有帮助

treter

收益  但具体设置我还是不很明白
我现在的模型 湍动能耗散率 在 10-4次方 一直不动  使得整个计算收敛不了