流体分析（CFD） — LES/DNS — 文章目录
LES/DNS是不“建模”而是“分辨”湍流的一类方法。DNS解析全部尺度，计算成本随Re^3增长，还够不到现实的工程问题，但作为了解湍流物理的显微镜不可或缺。LES只分辨大尺度涡、对亚格子尺度建模，是一种折中，已成为分离、非定常性和声源预测等RANS不擅长问题的实用解法。不过LES并不是“更细的RANS”，对网格、时间步长和统计采样时间的要求完全不同。
《DNS（直接数值模拟）的基础》讲解Kolmogorov尺度与所需网格数的估算，以及谱方法的作用。《DDES（延迟分离涡模拟）湍流模型》是在壁面附近用RANS、在分离区用LES的混合方法的改进版，主题是防止在边界层内误切换到LES模式的网格诱导分离（Grid-Induced Separation）问题。
收录文章
- DDES（延迟分离涡模拟）湍流模型
DDES延迟分离涡模型用于复杂流场湍流模拟,结合RANS和LES优势处理分离流动。掌握DDES数值方法、理论基础及工程应用指南。 - DES（分离涡模拟）湍流模型
DES分离涡模拟湍流模型原理、数值求解方法与工程应用指南。掌握混合RANS-LES方法进行高精度分离流动计算。 - DNS（直接数值模拟）的基础
讲解直接数值模拟（DNS）的基础。不使用湍流模型，从Kolmogorov最小尺度到积分尺度用网格解析所有涡，所需网格数随雷诺数的9/4次方增长。介绍数值方法、压力泊松方程与时间积分、典型DNS数据库，以及GPU与百亿亿次计算的动向。 - 动态Smagorinsky模型
Smagorinsky模型的最大问题是，模型常数 C_s 依赖于流场但使用固定值。动态Smagorinsky模型（Germano等人，1991年；Lilly，1992年）是在计算中局部动态求取 C_s 的技术。 - LES基础理论 -- 理论和控制方程
讲解LES的基础理论和控制方程。作为RANS和DNS之间的中间手法，学习提高湍流仿真精度的理论基础和数值计算方法。 - σ（西格玛）模型（LES亚格子模型）
将LES亚格子尺度模型σ模型与Smagorinsky、WALE、Vreman在基本速度梯度下比较。计算表明只有σ模型在纯剪切、刚体旋转和所有二维流动中恒为0；Smagorinsky在纯剪切中多加了空气黏度的19%； - Smagorinsky模型 -- 理论与控制方程
详解Smagorinsky模型的理论与控制方程。LES湍流模拟基本SGS模型的理论基础、数值计算方法、实务应用。 - Vreman模型
LES亚格子模型Vreman模型（2004年）使用由速度梯度构成的量B_β，在简单剪切这类层流中涡粘性自动为0。网格宽1 mm、速度梯度100 1/s的简单剪切下， - WALE模型
WALE模型是工业LES中最常用的湍流模型。在近壁流动分析中表现优异，高效处理涡粘系数计算和亚网格尺度应力。LES湍流仿真。 - 壁模型LES（WMLES）
通过平板湍流边界层的网格数估算讲解壁模型LES。流速10 m/s时与壁面解析LES的网格数差距只有6倍，50 m/s时74倍，250 m/s时858倍，说明高雷诺数下需要WMLES的原因。