湍流强度 — CAE术语解说
湍流强度
在CFD的入口边界条件中有「湍流强度」输入栏，但不知道要填什么...
湍流强度定义为 TI = u'/U。u' 是湍流脉动速度的二乘平均根（RMS）、U 是平均流速。本质上是用百分比表示「流动湍乱程度」的指标，用作入口边界条件来决定湍流模型的初始值。
定义
具体来说应该设置多少呢？
根据用途而异，目安如下。对于风洞试验这样的整流流动，设置 0.5～1%。对于汽车行驶环境这样的室外风，设置 1～5%。对于燃气轮机燃烧器出口这样剧烈湍乱的流动，设置 5～20%。不确定时，参考实验数据或先用 5% 计算然后做灵敏度分析比较现实。
流体解析中的作用
湍流强度的值会对计算结果产生很大影响吗？
CFD中预测机翼分离时，仅将入口湍流强度从1%改为5%，分离位置就会明显变化。湍流强度越高，边界层内的能量混合促进就越强，分离也就越难发生。使用过渡模型时特别敏感，过渡点改变会导致阻力预测值产生很大波动。
$$ \frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + (\mathbf{u} \cdot \nabla)\mathbf{u} = -\frac{1}{\rho}\nabla p + \nu \nabla^2 \mathbf{u} $$
湍流强度与湍流运动能量 k 有什么关系？
存在关系 k = (3/2) * (U * TI)²。也就是说，如果知道湍流强度 TI 和平均流速 U，就能算出入口的 k。某些CFD软件在输入湍流强度后会自动转换为 k。
相关术语
请告诉我相关术语。
风洞 0.5～1%、室外 1～5% 这样的参考值很有帮助。用灵敏度分析来确认很重要呢。
没错。遇到困惑时，先把湍流强度设为几个不同的值来计算，确认结果的变动范围，就不会被入口条件的不确定性带跑了。
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