初始流场可以加一点脉动来加速充分发展。但是在计算过程中去叠加一个正弦函数在周期边界上我是无法理解了,这到底是人工加的函数主导还是NS方程自然求解呢。这么一加在入口不满足N-S方程吧。你的想法是正确的,只要充分发展一定会有湍流,但是雷诺数不能太低。具体原因可能是雷诺数太低or网格太疏。雷诺数和网格无量纲尺度那么重要的参数你不提就来问问题你叫人怎么回答。顺便提一下,用周期边界的话别忘了加压力梯度。补充:看了下其他回答,真是从来没亲自算过的人也会瞎扯。有人说周期边条的问题;有人说本来就算不出,还亲自算了个2D网格的LES。我只能说不懂LES的人不要一本正经的瞎扯了。LES对网格密度有着极为细致的要求,随便画个网格算一下就拿来作为依据真是够了。实际上计算的时候只需要初始条件有扰动,很快就可以发展为fully developed channel flow。如果初始条件没有扰动,只要计算时间足够长,依靠数值误差完全可以做到充分发展的。还有,channel flow入口速度给个定值的也是乱来,入口给定值的相当于模拟雷诺的那个转捩实验了,这和充分发展channel flow完全是两回事,转捩模拟和充分发展槽道流完全是两个不同的算例。我只能说不服来战。我这有OpenFOAM Re_tau=395的算例,Delta X^+ = 40, Delta Z^+=20,用的就是周期边界加压力梯度来保证充分发展。时间是二阶隐式,空间是二阶中心差分。计算域范围是10Delta * 2Delta * 3Delta,0.72 million的网格。周期边界一点问题都没有,也并不需要在入口边界额外加扰动。这是我把pressure source文件给了你之后过去几天,你给我发的邮件,需要更正的地方太多,刚入门CFD的同学可以学习一下。
最近也算了一些channel flow的问题,所以也就不请自答了。如果想要channel里的层流尽快发展成湍流,对于初始条件应该在parabolic的形式只是上加上一些扰动。这种扰动不应该是随机的,因为随机的扰动也很容易被耗散掉。所以扰动的形式应该结合边界层附近的湍流结构来加入。关于这方面的内容,参考:"The Potential of Large Eddy Simulation for the Modeling of Wall Bounded Flows"。作者Eugene de Villiers是OpenFOAM的开发者之一,和Henry Weller以及Hrvoje Jasak同为帝国理工David Gossman的学生。在他的博士论文里,主要先介绍了边界层附近的湍流结构,再次基础上讨论各种wall modelling。在文章的162页左右给出了初始条件的扰动形式。题外话,作为OpenFOAM的开发者之一,Eugene其实在OpenFOAM里留下很多痕迹。tutorials里的算例大多数LES model用的都是one equation model。在他的论文里他也提到了这种偏好。相比之下,学术里更加流行的dynamics Smagorinky模型就少见很多。如果你也是使用OpenFOAM,可以考虑直接使用Eugene提供的perturbU的工具。这个工具的原理就是他的论文里提到的。关于cfd-online上讨论perturbU的问题还是有很多的,搜一下perturbU+cfd-online就出来了。





