目前湍流数值模拟方法可以分为直接数值模拟方法与非直接数值模拟方法两大类。 直接数值模拟 直接数值模拟(Direct Numerical Simulation,DNS)就是直接对瞬态的Navier-Stokes方程对湍流计算。由于DNS方法没有对湍流流动作任何假设与简化,理论上可以得到精确的计算结果。 但这也意味着必须同时解决整个范围的空间和时间尺度的湍流...
DNS（Direct Numerical Simulation，直接数值模拟）是计算流体力学（CFD）中一种高精度的流动模拟方法，它...
DNS方法目前仍难以应用于工程实际计算。非直接数值模拟方法包括大涡模拟（LES）和Reynolds平均法（RANS）。大涡模拟通过直接求解Navier-Stokes方程来处理大尺度涡流，同时通过亚网格尺度模型模拟小尺度涡流对耗散的影响。这种方法在计算网格的尺度设置上面临挑战，因为小尺度涡流的计算网格通常比最小涡的尺度大得...
在直接数值模拟(DNS)中,第一层网格尺寸由Kolmogorov长度尺度决定;而对于大涡模拟(LES)或雷诺平均纳维-斯托克斯方程(RANS)模拟方法,第一次网格尺寸通常通过Y+值或者“壁面律”来估算。对于DNS模拟中所需的Kolmogorov微观尺度可以通过一个简短的Python代码来进行近似计算: mu=0.000018375# 动力粘度rho=1.225# 密度h=0.01...
CFD仿真模拟的方法可以分为直接数值模拟(DNS)和基于模型的模拟(MBM)两种。 1.直接数值模拟(DNS) DNS是通过直接求解流体控制方程的方法进行模拟。它能够准确地模拟流体的运动规律,但计算量大,需要高性能计算机支持,且对计算资源和时间的要求较高。通常,DNS用于研究简单流动现象或作为参考模型。 2.基于模型的模拟(MBM...
(2)直接数值模拟方法(DNS) 声学非齐次波动方程严格意义上讲是三维可压缩N-S方程的变形形式,可压缩形式的N-S方程能够描述在任何流动情况下声波的产生和传播现象。因此,从理论上讲,流声的数值计算可以通过DNS方法求解。这样从大尺度到最小的黏性尺度,全部的尺度...
我们知道,要求解NS方程最精确的手段是利用计算机直接求解(DNS),因为NS方程其实是封闭的(5个未知数5个方程),然而遗憾的是,当前计算机的计算能力还不能满足工业上对DNS的要求。例如对湍流的模拟,由于需要捕捉的湍流信息尺度很大,最大涡与最小涡的长度相差巨大,这无形中加大了对网格的需求,从而增加了对计算资源的需求...
湍流分析最单纯且严密的方法是对基础方程式不做任何简化直接进行求解。这样的解法称为直接数值模拟法,取英语的第一个字母,DNS法。 虽然原理上最简单,但是用DNS进行正确的流场分析,需要大大提高网格的分别率,使其能够准确地捕捉不断分裂派生的小尺度涡流。这个最小涡流尺度取决于粘性大小的,被称为柯尔莫哥洛夫尺度(Kol...
直接数值模拟 (DNS) 技术是评估粒子布朗力的一种方法。DNS 方法使用Navier-Stokes 方程来计算流体和悬浮粒子的运动。使用高分辨率网格,可以在较小的尺度上模拟这种运动、粒子行为、边界层条件及其对流体系统的影响。虽然大涡模拟 (LES)可能会为此分析提供更准确的结果,但该方法最适合大规模模拟。结合了 DNS 和 LES ...
直接解NS方程。网格需要解析到和kolmogorov scale一个量级。数值方法的精确度也有一定要求。因为求解p方程需要耗费太多计算资源，所以目前常用的加速计算的方法是在homogeneous方向上用傅立叶变换来避免求解poisson方程