Reynolds応力 — CAE用語解説
Reynolds応力
RANSモデルの中心的な概念
レイノルズ応力って、普通の粘性応力と何が違うんですか？
流体の速度をu = U + u（平均+変動）に分けてNavier-Stokes方程式を時間平均すると、−ρ
レイノルズ応力はどうやって求めるんですか？
乱流モデルで近似するのが一般的だ。渦粘性モデル（k-ε・k-ω等）ではブシネスク仮説によりReynolds応力を乱流粘性νtと平均速度勾配の積で近似する。RSM（Reynolds応力モデル）は各応力成分の輸送方程式を直接解くことで、等方性仮定をせずに非等方性乱流を扱える。
工学的な使い分け
LESでもReynolds応力を使いますか？
LESでは空間フィルタリングによりFiltered Navier-Stokes方程式を解き、サブグリッドスケール（SGS）応力が現れる。これはReynolds応力の空間フィルタ版と考えると理解しやすい。DyamicSmagorinskyモデルなどのSGSモデルで近似する。DNSでは全スケールを解くのでモデルが不要だよ。
乱流強度（turbulence intensity）とReynolds応力はどう関係しますか？
乱流強度I = u_rms / U_ref = sqrt(2k/3) / U_ref で、kが乱流運動エネルギー（Reynolds応力の対角成分の和の半分）だ。境界条件としての乱流強度の設定はk-εやk-ωの初期値に直結する。入口境界での適切なk・εの設定が計算精度を大きく左右する。
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