湍流的预计 湍流.docx

湍流的预计 湍流 　　G. F. 休依特，瓦西里克编 　　Hewitt, Imperial College, London 　　Vassilicos，Imperial College, London　　Prediction of Turbulent　　Flows　　2021,343pp.　　HardbackUSD:　　ISBN 9780521838993　　复杂工程系统中往往包括流动、传热、传质和化学反应，而湍流的预计对了解这些复杂现象起着至关主要的作用过去，这些工程项目标开发不得不依靠于小规模的试验研究；而现在大家逐步重视计算机模拟，越来越多的工程技术人员应用商业计算流体力学软件对工程项目进行模拟计算表面上看这些软件的计算结果似乎很理想，能够取得试验无法测量到的细节，并得到大规模体系的流场；而且，这些计算结果能够经过多种诱人的计算机绘图技术展现出来遗憾的是，应用计算流体力学技术模拟工程系统中的湍流还很不成熟，实际应用中存在很大的问题　　为了模拟工程中的湍流，通常情况下必需建立和应用湍流模型工程湍流模型可分为两大类，雷诺平均纳维�斯托克斯模型和大涡模拟第一类方法应用雷诺平均方法对纳维�斯托克斯方程进行平均化处理，忽略湍流内部的细观结构；应用多种模型对湍流粘度等量进行封闭描述。

这些模型往往是经验性的，带有很多可调参数，需要和试验对比得到其优化值雷诺平均模型是现在工程中应用最多的湍流模型，比如基于各向同性假设的k�ε模型尽管该模型和很多试验数据相违反，它依然被广泛地应用于工程中的湍流模拟因为现在还无法对工程湍流中的细观结构进行模拟，第二类方法仅对湍流中较大涡的时空特征进行模拟，对较小涡则用所谓的亚格子模型封闭这类方法正在逐步被应用于工程模拟，尤其是对于需要关键了解局部脉动行为的情形，但缺点是计算量太大　　本书于英国剑桥大学依萨克牛顿学会的一个湍流研究计划，目标是总结目前对湍流物理本性的认识，回顾多种模型和模拟方法，和她们对不一样工程问题的适用性；另外，本书还试图为某一给定的工程问题提供选择湍流模型的指导方案全书共分8章第1章为绪论，介绍了湍流模拟的主要意义和全书的结构；第2章总结了现在对湍流本性的认识；第3章为浮力驱动和分层流动的雷诺平均方法模拟；第4章湍流火焰，讨论了小尺度湍流对局部化学反应的影响，和两类不一样的燃烧方法和多种模拟方法；第5章介绍了强变形湍流边界层的模拟方法和试验观察结果；第6章介绍了大涡模拟和直接数值模拟的现实状况和发展前景，指出直接数值模拟可为模拟高雷诺数流动的其它模型的封闭提供物理基础；第7章为多相流动的模拟；第8章为实际应用中选择适宜的湍流模型提供了一个指导方案。

　　本书的作者多为该领域的著名学者书中内容现有很高的学术性，又含有很强的实用价值适于湍流研究的科技工作者和模拟工程湍流的工程人员阅读参考　　杨宁，助理研究员　　Yang Ning, Assistant Professor　　。