乱流モデル(らんりゅうもでる)

英訳:Turbulence Model

実際の流れ場では、大小さまざまな渦がランダムに発生します。この状態を乱流といいますが、乱流の渦は時間的にも空間的にも複雑で不規則な動きをします。

設計で必要とされる流路全体の大まかな流れや熱の伝わりを現実的な解析コストで求めることができるように乱流の影響をモデル化(平均化)したものが乱流モデルで、代表的なものにLESやRANSがあります。

乱流モデルは流れ場に応じて様々なものが提案されていますが、すべての流れ場に適するモデルは未だに開発されておらず、モデル化の手法によって再現できる流れ場が変わるため、その選択には注意が必要です。

実際の解析では、実際の流れ場の様子を再現できる乱流モデルを選択することが必要です。

バックステップ流れ
左図は 瞬間的な流れ場を再現できる 乱流モデル(LESモデル)
右図は 瞬間的な変化は平均化してしまう 乱流モデル(RANSモデル)

また精度の良い乱流モデルほどメッシュを細かくしたり、非定常計算が必要になったりと解析コストの増大につながりますので、モデルの選択には注意が必要です。

Ansysにおける取扱い

• すべての流体ソルバーで複数の乱流モデルを備えており、解析内容に応じて選択可能です。

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