Reynolds応力モデル — CAE用語解説
Reynolds応力モデル
高精度RANS乱流モデル
k-εやk-ωよりさらに精度の高い乱流モデルってあるんですか？
Reynolds応力モデル（RSM、またはRSTM）はその一つで、RANSモデルの中で最も高度なクラスだ。乱流動粘性（eddy viscosity）という等方性の仮定をやめて、Reynolds応力テンソルの全6成分（3次元の場合）をそれぞれ輸送方程式で直接解く。非等方性乱流を精度良く扱える。
k-ε/k-ωと比べてどんな問題で優れていますか？
強い回転流れ、曲率が大きい流れ、二次流れ（直管の断面内で発生する渦）、衝突噴流など、乱流の非等方性が顕著な問題で精度がでる。スワール型バーナー、ターボ機械の内部流れ、川の蛇行などが適用例だ。ただし方程式が多くて計算コストも高く、収束させるのが難しい面もある。
FLUENTでの使い方と注意点
FLUENTでRSMを使うとき、設定で気をつけることはありますか？
RSMはデフォルトのLinear Pressure-Strain モデルとQuadratic Pressure-Strainモデルが選べる。Quadraticの方が精度が高いが発散しやすい。初期解をk-εで作ってからRSMに切り替えるとよい。また緩和係数をk-εより小さく設定して収束させることが多い。計算コストはk-εの約1.5〜2倍になる。
LESとRSMはどちらが精度が高いですか？
LESの方が原理的に精度が高いが、計算コストが格段に高い。RSMは工業CFDの計算コストでRANSの精度を最大限引き出す選択肢として位置付けられる。複雑な非等方乱流でLESが難しい大型産業装置の解析ではRSMが現実的な選択だよ。非等方乱流が設計に大きく影響する場合にはRSMへの切り替えを検討する価値がある。
関連用語
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。
Project NovaSolver — CAE実務の課題に向き合う研究開発
「Reynolds応力モデルをもっと効率的に解析できないか？」——私たちは実務者の声に耳を傾け、既存ワークフローの改善を目指す次世代CAEプロジェクトに取り組んでいます。具体的な機能はまだ公開前ですが、開発の進捗をお届けします。
進捗通知を受け取る →関連トピック
なった
詳しく
報告