dns

直接数值模拟
直接数值模拟不需要对湍流建立模型,对于流动的控制方程直接采用数值计算求解。由于湍流是多尺度的不规则流动,要获得所有尺度的流动信息,对于空间和时间分辨率需求很高,因而计算量大、耗时多、对于计算机内存依赖性强。

简介

直接数值模拟只能计算雷诺数较低的简单湍流运动,例如槽道或圆管湍流,现如今它还难以预测复杂湍流运动。
一个 直接数值模拟(DNS)是一个模拟的计算流体力学中的Navier - Stokes方程进行数值求解无任何湍流模型。这意味着整个范围的空间和时间尺度湍流时,必须同时解决。所有的空间尺度湍流必须在计算网格中解决,从最小的耗散尺度( Kolmogorov microscales),到最大的积分尺度L,L与大部分包含动能的运动有关。 Kolmogorov尺度,η定义为
由其中ν为运动粘度和ε是速度动能耗散。另一方面,整体规模取决于通常在空间尺度上的边界条件。