四种湍流模型用于室内气流流动预测的性能比较研究.pdf

四种湍流模型用于室内气流流动预测的性能比较 西安建筑科技大学 张旺达李安桂 摘要分别将预测室内空气流动时经常使用的标准K e模型、重整化群模型、低雷诺数模型和MIT零方程模型用室内空气 流动中所涉及的自然对流、强制对流和混合对流的算例进行考核，通过比较发现，MIT零方程模型与各个算例的实验数据吻 合较好，其综合性能优于其它模型。使用该模型可以方便、准确、快速地对室内气流流动的有关问题进行预测。 关键词湍流模型 数值模拟 MIT零方程模型流场预测 Performanceoffourturbulencemodel comprision usedinsimulationof flow usually indoorair ByZhangWangda，LiAngu， K—e [Abstract1 Indoorairflow wassimulated model，RNG usually by modelandMITzero model．Inthis convection dataofnatural and equation paper,exprementconvection，forced mixedconvectionwasusedtoverificatetheseturbulencemodel MITzero andtheresultsrevealthat equation modelhaveabetter than modelhavea futureto turbulence performanceothers．Therefore，this bright predict indoorairflow and convinently,accuratelyquickly． [Keywords]turbulence zero field model；numericalsimulation；MIT model；flow equation prediction 引言 在进行有关室内空气流动的数值模拟中，由于个人偏好以及计算经验的不同，人们往往选用不同的湍 流模型进行数值计算。常见于各类文献中的计算模型基本有：标准K．e模型、重整化群模型、低雷诺数模 型以及MIT零方程模型。本文用室内空气流动中所涉及的三种基本流动的算例，即：自然对流、强制对流、 混合对流，对以上各个模型进行考核，对其模拟室内空气流动时的表现进行综合评价，进而优选出可以快 速准确地模拟室内空气流动的湍流模型。本文工作可供暖通空调从业者参考。 1 四种湍流模型的描述 常见的空调系统中所涉及的流动和传热问题，其流态大多为湍流。由于计算资源的限制，在实际应用 中人们普遍使用对计算资源要求不高、实施简单、并可满足一定精度的湍流模型法对室内的空气流动进行 模拟。 标准K-e模型是由湍动能K方程和湍动能耗散率e方程来确定u。的两方程模型； 重整化群(RNG)模型是从非稳态的N．s方程出发，应用“重整化群”的数学方法，从理论上推导