后向台阶流 — CAE术语解说

阶梯（台阶）后面流动突然分离，下游再次粘附在墙面上的流动。在通道入口放置一个简单的阶梯形状，却出现了分离、再循环、再附着等复杂的流动结构。因此在世界各地用作CFD求解器的验证（基准）问题。

实验数据很丰富（如Erman和Johnston的实验等），数值上"正确答案"是已知的，这点很容易使用。特别是再附着距离$x_r$——流动分离后再次粘附到墙面的位置——对雷诺数有着严格的测量记录。求解器是否能正确再现这个$x_r$，可以用来比较湍流模型的性能。

改变很大。$k$-$\varepsilon$模型在此问题中往往低估再附着距离，而$k$-$\omega$ SST或大涡模拟（LES）更接近实验值。原因是分离剪切层中的湍流行为在各模型中不同。评估新的湍流模型时，后向台阶流总是必须要试的试金石式存在。

会出现。汽车后窗附近的分离、建筑物屋顶角的尾流、涡轮机械的沟槽或台阶——这些本质上都具有与后向台阶流相同的分离·再附着结构。理解这种流动后，解释实际CFD结果会变得容易得多。

是的。对于刚开始学CFD的人和经验丰富的专业人士来说，后向台阶流都能教会很多东西。先用OpenFOAM或Fluent实际计算一下，你就能身体力行地感受到湍流模型的差异了。