k-ωモデル — CAE用語解説
k-ωモデル
先生、k-ωモデルってk-εモデルとどう違うんですか？
定義
基本を教えてください。
k-ωモデルはk-εと同じ2方程式モデルだけど、散逸率εの代わりに比散逸率ω（=ε/k）の輸送方程式を解く。壁面近くの予測精度がk-εより優れているのが最大のメリットだよ。Wilcox型が原型だね。
壁面近くが得意な理由は何ですか？
k-ωモデルはω方程式の壁面境界条件が自然に定まるから、壁関数なしで壁面を直接解くlow-Reアプローチがやりやすい。k-εだとε方程式の壁面近くの挙動にクセがあるんだ。
流体解析における役割
じゃあk-ωの方が常に良いんですか？
壁から離れた自由流領域ではk-ωは流入条件（ωの値）に敏感になる弱点がある。そこでMenterが開発したSST k-ωモデルは、壁面近くではk-ω、壁から離れたところではk-εの性質を持つようにブレンドしてある。実務ではSST k-ωが最も人気のある乱流モデルだよ。
SSTは何の略ですか？
Shear Stress Transport。壁面せん断応力の輸送を適切に扱えるということ。翼の失速やディフューザーの剥離予測がk-εより格段に良い。OpenFOAMでもAnsys Fluentでもデフォルトに近い扱いの乱流モデルだよ。
関連用語
関連する用語を教えてください。
SST k-ωがいいとこ取りなんですね。迷ったらこれを選べば良さそうです。
まさにその通り。ただし万能ではないから、強い旋回流や大きな剥離があるとLESが必要になることもある。場数を踏もう。
CAE用語の正確な理解は、チーム内のコミュニケーションの基盤です。 — Project NovaSolverは実務者の学習支援も視野に入れています。
k-ωモデルの実務で感じる課題を教えてください
Project NovaSolverは、CAEエンジニアが日々直面する課題——セットアップの煩雑さ、計算コスト、結果の解釈——の解決を目指しています。あなたの実務経験が、より良いツール開発の原動力になります。
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