أي نموذج اضطراب ينبغي أن تختار؟

اختيار نموذج الاضطراب ليس تفضيلاً بل قرار هندسي، والمسوّغ ينبغي أن يُدوَّن [1] [2].

مسار القرار

هل ينفصل الجريان؟ إن كان الانفصال متوقعاً — ناشر، أو لسان حلزون، أو أثر ريشة، أو توسّع مفاجئ — فإن k-ω SST أفضل بوضوح. فتحت تدرج ضغط معاكس يتنبأ k-ε بالانفصال متأخراً، أو يخطئه تماماً.

هل الجريان في معظمه موازٍ للجدار وملتصق به؟ الأنابيب الطويلة، والمجاري، والمنطقة الملتصقة في الجريان الخارجي — هناك يكفي k-ε ويتقارب بكلفة أقل.

آلات دوارة؟ k-ω SST هو الخيار الافتراضي؛ فسلوك الطبقة الحدية على سطح الريشة يحكم النتيجة مباشرةً.

هل الانتقال مهم؟ عند أعداد رينولدز المنخفضة، حيث تحدد منطقة الانتقال من الصفحي إلى الاضطرابي مقدار المقاومة، يلزم نموذج انتقال مثل γ-Reθ.

علاقته بـ y+

اختيار النموذج يملي متطلب الشبكة:

• مع دوال الجدار ابقوا في النطاق y+ ≈ 30–300
• أما الحل حتى الجدار (حيث يُظهر SST قوته) فيتطلب y+ < 1

النموذج الصحيح مع y+ خاطئ ليس النموذج الصحيح. فاختيار SST والتشغيل عند y+ = 50 يهدر بالضبط ميزة قرب الجدار التي اخترتموه من أجلها.

ما يجب أن يرد في التقرير

النموذج المختار، وسبب اختياره، وتوزيع y+ الناتج (المتوسط والأقصى)، وكيف عولج الجدار. ثلاث جمل تكفي — لكن هذه الجمل الثلاث يجب أن تكون موجودة.

المراجع

1. Menter, F. R. (1994). Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. AIAA Journal, 32(8), 1598–1605. DOI: 10.2514/3.12149
2. Launder, B. E. & Spalding, D. B. (1974). The numerical computation of turbulent flows. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 3(2), 269–289. DOI: 10.1016/0045-7825(74)90029-2
3. Langtry, R. B. & Menter, F. R. (2009). Correlation-based transition modeling for unstructured parallelized computational fluid dynamics codes. AIAA Journal, 47(12), 2894–2906. DOI: 10.2514/1.42362