耗散率 — CAE术语解说
耗散率
我听说k-ε模型中的「ε」是耗散率，但乱流能量耗散是什么意思呢？能量会消失吗？
定义
那么耗散率ε具体表示什么速度呢？
乱流的大型涡流在崩溃的同时逐渐变成小涡流。最终缩小到最小尺度（Kolmogorov尺度）的涡流会被分子粘性转化为热能。这个「乱流运动能量转化为热的速度」就是ε。单位为m2/s3，表示能量的时间变化率。
所以能量并没有消失，只是从运动变成了热。
完全正确。能量守恒定律仍然成立。流体的运动能量减少后转化为热，所以耗散率ε决定了乱流衰减的速度。ε越大，说明乱流衰减越快，涡流的寿命越短。
流体解析中的作用
在CFD中该如何设置耗散率的初值和边界条件呢？我通常随意设置…
这是很多人常见的坑。入口边界处的耗散率ε通常通过公式 ε = Cμ^(3/4) × k^(3/2) / L 来估算，其中L是特征长度。以管道流为例，通常将管道直径的约7%设置为乱流长度尺度L。初值设置不当会对下游的乱流粘性产生很大影响。
原来如此。k和ε的初值对结果真的影响这么大吗？
影响很大。特别是k/ε的比值决定的乱流时间尺度（τ = k/ε）决定了涡流的寿命，如果这个值不对，对混合效率和传热系数等的预测会产生很大偏差。有个例子是化学厂的搅拌器设计，如果耗散率错了一个数量级，混合效率的预测结果会完全不同。
相关术语
与耗散率一起需要掌握的术语有哪些？
要理解k-ε模型，需要掌握这三个术语。
我明白了。k和ε成对决定乱流的「能量量」和「衰减速度」。我今后会确保记录初值的设置依据。
非常好。记录入口条件的根据对后续的审查评估也很有帮助。
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