雷诺类比 — CAE术语解说
雷诺类比
动量输运和热输运的相似性
雷诺类比是指热传递和摩擦之间有关系吗？
是的。在湍流边界层中，动量（剪应力）和热量（热通量）的输运具有相似的结构，这是基于这一观察的理论。表示为Stanton数St = Cf/2 (当Pr=1时) 的关系式。通过测量摩擦系数Cf可以推算热传递系数h，这是一个非常实用的类比。
即使在Pr ≠ 1的情况下也能使用吗？
使用Chilton-Colburn修正（j_H = Cf/2·Pr^(-2/3)）可以适用于Pr ≠ 1的流体。对于空气（Pr ≈ 0.7）基本成立，但对于油（Pr >> 1）或液态金属（Pr << 1），精度会下降。在CFD中实际上求解热流体方程，但从摩擦测量推算热传递的方法至今仍用于实验和近似估算。
实验数据活用和湍流模型
在实际设计中是如何使用的？
热交换器设计中从压力损失（摩擦系数）数据推算热传递性能是典型应用。还可应用于风洞试验中，利用压力传感器数据（摩擦系数分布）来推估热通量分布。在LES和DNS湍流模拟中，也用于验证运动量和热输运比值，检验模型的合理性。
CFD湍流模型中也有关系吗？
在k-ε和SST k-ω等湍流模型中，为了描述湍流热输运，使用基于类比的湍流Prandtl数Prt。Prt ≈ 0.85～0.9这个值就是类比的结果，说明湍流的动量输运和热输运可以用近似相同的涡粘性来描述。
相关术语
准确理解CAE术语是团队内部沟通的基础。 — Project NovaSolver也着眼于实务者的学习支持。
新一代CAE项目：连接开发者和实务工作者
Project NovaSolver致力于包括雷诺类比在内的广泛解析领域的探索，为实务工作者最大化地发挥其专业知识创造条件。我们仍在进行中，欢迎与我们一同前行的各位。
联系方式（准备中）相关话题
本文评分
感谢您的反馈！
有帮助
想了解
更多
更多
报告
错误
错误