IDDES — CAE用语解说
IDDES
老师,我想用CFD预测汽车侧后视镜周围的空气动力学噪声,有人告诉我要用"IDDES而不是DDES"。IDDES改进了什么呢?
定义
请介绍IDDES的全名和基本概念。
这是Improved Delayed Detached Eddy Simulation的缩写。它是对DDES(Delayed DES)的进一步改良,在壁面附近增加了从RANS向LES平稳过渡的机制。DDES在壁面附近的RANS→LES切换中存在不足,可能产生"灰色区域",即非物理的应力降低。IDDES通过壁面模型LES(WMLES)功能解决了这个问题。
壁面模型LES是指在壁面附近也用LES求解吗?
是的。通常LES在壁面附近需要y+约为1的超细网格,但WMLES模式使用壁面函数式的模型来处理壁面附近,同时生成LES型涡流结构。这样既能降低网格成本,又能捕捉边界层的非定常特性。
流体解析中的作用
在实际应用中使用IDDES有什么需要注意的地方吗?
网格设计非常重要。在从壁面向外的过渡区域,网格不能突然变粗,否则涡流无法充分发展。要保证LES区域具有纵横比接近1的各向同性网格。此外,IDDES是非定常分析,时间步长的设置也很关键,CFL数需保持在1以下。
与RANS相比计算成本会增加多少?
网格数量需增加10倍以上,时间步数也需数千至数万,所以总计算成本常常增加100~1000倍。尽管成本很高,但相比全域LES更为高效,对于无法进行全域LES的高雷诺数工业问题的非定常分析而言,IDDES具有很大价值。
相关术语
请教我与IDDES相关需要了解的术语。
掌握以下这些内容能帮你看清全貌。
我先用同一个模型分别进行DDES和IDDES计算,然后对比壁面附近的涡流结构!
这是个很好的方法。用Q准则对涡流进行可视化,灰色区域的改进会一目了然。
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与实务者共同思考CAE的未来
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