大渦仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-02
大渦仿真的視頻教程
基于fluent的火箭發動機噴嘴流場（LES大渦模擬）仿真，視頻免費無聲音，提供附件（需購買）練習。
基于fluent的火箭發動機噴嘴流場（LES大渦模擬）仿真，模型為三維模型，視頻免費無聲音，提供附件（需購買）練習。
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基于大渦模擬的CFD仿真軟件—Fidelity CharLES
Cadence的多物理場CFD仿真工具CharLES是一款高精度，高并行效率的瞬態流體仿真軟件。 它能求解湍流流動、氣動噪聲、反應流、多相流等復雜物理問題，并提供豐富的后處理結果用于分析和改進產品設計。
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大渦仿真的實例教程
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比較 LES 結果與 k-ω SST RANS 以評估準確性和計算成本
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應用工程問題中墻體解析與壁面建模 LES 在工程問題中的指導
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描述
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大渦仿真（LES）是一種先進的湍流建模方法，能夠在建模較小尺度的同時解析大尺度湍流結構。
展開 流體流過圓柱體產生的噪聲
案例描述：空氣以69.2 m/s的速度吹向直徑為1.9 cm的圓柱體，用Fluent仿真此時產生的噪聲。基于圓柱體直徑的Reynolds數大概是90000。其他尺寸參數見下圖。
對于聲學仿真，推薦使用LES湍流模型，因為LES模型求解所有渦旋尺度比網格尺度大的渦旋，能較好預測到噪聲。
1、啟動軟件并導入網格
1.1 啟動Fluent軟件，選擇2D 雙精度版本，單核求解。
1.2 導入網格文件“cylinder2d.msh.gz”，網格下載在文章底部。
為了改善求解速度，將網格重新讀取編錄，操作：Mesh -> Reorder -> Domain
在文本窗口中顯示Fluent采用了Reverse Cuthill-McKee方法進行。
2、 求解器設置
3、 模型設置
3.1 湍流模型-大渦LES模型
在2D求解器中，LES模型是隱藏的，就是你打開湍流模型面板是找不到的。在文本窗口中輸入下面命名“(rpsetvar 'les-2d?' #t)”，鍵盤回車鍵。命令輸入要英文狀態，括號也要輸入，還有一點就是不能復制黏貼輸入，只能手動敲鍵盤輸入才有效，本人親測過了，Fluent版本是15.0。再次打開湍流模型，就發現LES已經出現可選了。
此時會彈出一個warning提示框，點擊OK即可。
4、 邊界條件
4.1 inlet邊界，邊界類型為velocity-inlet。
4.2 outlet邊界，邊界類型為pressure-outlet。保留默認設置。
展開 那些大旋渦對于平均流動有比較明顯的影響，而那些小旋渦通過非線性作用對大尺度運動產生影響。大量的質量、熱量、動量、能量交換是通過大渦實現的，小渦的作用表現為耗散。流場的形狀，阻礙物的存在，對大旋渦有比較大的影響，使它具有更明顯的各向異性。小旋渦則不然，它們有更多的共性和更接近各向同性，因而較易于建立有普遍意義的模型。基于上述物理基礎，人們形成了大渦模擬思想:把湍流運動分成大尺度和小尺度兩部分運動，小尺度量通過模型建立與大尺度量的關系，大尺度量通過數值計算得到。很明顯，只要尺度足夠小，小尺度量模型將會具有更多的普遍性，大渦模擬更加有效。
展開 Delphi Technologies
汽油直噴式發動機的尾氣排放在很大程度上取決于噴油器設計和噴霧性能。主要挑戰在于避免噴油嘴結焦，這不僅會導致更多的尾氣排放，并且隨著時間推移還會影響發動機的性能。通過使用ANSYS CFD執行高分辨率的大渦仿真，并結合流體體積法實現界面跟蹤，工程師能夠更好地了解噴嘴流動和噴霧形成過程，從而改善噴嘴設計。
利用動網格VOF LES診斷法研究噴油器結焦以及汽油缸內直噴過程中的PN排放現象
問題：
自2015年9月的“柴油排放門”事件后，汽油缸內直噴（GDI）客車發動機市場正經歷著快速、顯著的增長階段。未來幾年內這種增長趨勢還會繼續，因為輕型柴油城市車輛將逐漸被汽油動力車輛所替代。GDI發動機的尾氣排放在很大程度上取決于噴油器設計和噴霧性能。主要的研發挑戰在于避免噴油嘴結焦，這不僅會導致更多的PN/PM排放，并且還會在整個使用期影響發動機的性能穩定性。此問題與噴油器閉合處發生的高度復雜的多相流現象有關。直到現在尚未出現一種有效的測量技術，可用于分析噴油嘴內部的渦流結構、動力學和空化的相互作用等特性，以及它們對噴霧形成的直接影響。現有的最先進診斷技術只能非常有限地研究噴油器打開和關閉過程中的流動和噴霧現象，而且很難解決噴油器噴嘴周圍、噴霧孔中和噴嘴埋頭孔中的流動細節問題。
解決方案：
在VOF LES方法中，用于界面跟蹤的流體體積（VOF）法與高分辨率大渦仿真（LES）相結合，可求解湍流尺度、與空化的相互作用以及噴嘴附近的噴霧結構。因此，仿真結果可針對噴嘴流和噴霧形成過程提供局部精細的診斷。該信息可用于噴嘴設計調整和噴霧控制。與移動網格仿真相結合時，VOF LES方法可在噴油過程開始和結束時針對動態針閥工作條件提供相應的診斷。
展開 本文原刊登于Ansys.com：《How Simulation Addresses Hydrogen Fuel Challenges》
作者：Kyutae Kim | 大田韓國科學技術院航空航天工程副教授
Kiyoung Jung | Ansys主任應用工程師
編輯整理：姚翔 | Ansys高級應用工程師
位于大田的韓國科學技術院（KAIST）正在與Ansys合作，利用大渦模擬仿真預測氫甲烷混合火焰的火焰結構。
氫已成為了碳中和燃料的首選，這是因為其燃燒時沒有碳排放，對凈零倡議極具吸引力。與典型碳氫化合物相比，氫燃料具有更高的火焰速度（高8倍）、更低的點火能量要求（低15倍）以及更大的可燃性限值（4%-70%）。氫的這些特征，為設計基于氫燃料及氫混合燃料的能源轉換系統提供了機遇，但同時也帶來了挑戰。
比如，氫的特征有助于提高效率和燃燒穩定性。然而，氫更高的火焰速度和更大的可燃性限值為回火及其它安全相關問題帶來了關鍵挑戰；氫火焰更高的火焰溫度，則為氮氧化物和金屬保護帶來了挑戰。由于氫的路易斯數（熱擴散率與質量擴散率之比）較低，導致其存在顯著的差異擴散效應，而這是引起燃燒不穩定性的主要因素。差異擴散效應將導致局部等效比變化，從而導致沿火焰前緣的反應速率發生變化。因此，大規模采用氫作為更清潔的燃料的進程，取決于解決與回火、氮氧化物排放和燃燒不穩定有關問題的速度。
一些研究小組正在研究如何利用實驗室測試和仿真來緩解這些挑戰。大田韓國科學技術院和Ansys正在制定計算流體力學（CFD）方法和最佳實踐，以利用大渦模擬仿真（LES）預測氫甲烷混合火焰的火焰結構。
韓國科學技術院燃燒動力學與診斷實驗室開展的研究
KAIST CDDL正在研究重型燃氣輪機燃燒室、飛行器發動機加力燃燒室及雙推進劑液體火箭發動機的低頻及高頻燃燒不穩定性。
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大渦仿真的相關專題、標簽、搜索
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大田韓國科學技術院和Ansys正在制定計算流體力學（CFD）方法和最佳實踐，以利用大渦模擬仿真（LES）預測氫甲烷混合火焰的火焰結構。
韓國科學技術院燃燒動力學與診斷實驗室開展的研究
KAIST CDDL正在研究重型燃氣輪機燃燒室、飛行器發動機加力燃燒室及雙推進劑液體火箭發動機的低頻及高頻燃燒不穩定性。
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使用OpenFOAM的實用大渦仿真（LES）（英文，全套案例）
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發布于2025年12
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英語 |
一期一會 | 什么是湍流？8個月前
算力的提高，尤其是GPU的使用，有助于通過各種SRS/RANS混合模型將SRS模型用于工業流程，包括：
尺度自適應仿真（SAS）
分離渦仿真（DES）
阻尼分離渦流仿真（SDES）
應力混合渦流仿真（SBES）
嵌入式大渦仿真（ELES）
為什么了解湍流如此重要？
課程特點
1.全面系統：該課程共105講，內容全面覆蓋了STAR-CCM+在無人機仿真領域的多種應用方法，包括流固耦合、懸停、噴霧、施肥、吊物、投彈、槳葉優化、大渦模擬和噪聲仿真等。
流體流過圓柱體產生的噪聲
案例描述：空氣以69.2 m/s的速度吹向直徑為1.9 cm的圓柱體，用Fluent仿真此時產生的噪聲。基于圓柱體直徑的Reynolds數大概是90000。其他尺寸參數見下圖。
對于聲學仿真，推薦使用LES湍流模型，因為LES模型求解所有渦旋尺度比網格尺度大的渦旋，能較好預測到噪聲。
使用Fluent中基于壓力的求解器進行大渦仿真(LES)，并使用動態Smagorinky Lilly公式對子網格尺度進行建模。使用FGM對燃燒進行建模，進度變量源項采用有限速率閉合，進度變量(PV)和混合分數(Z)方差采用代數公式。
LES-FGM仿真還預測了混合分數、溫度和物質的分布，與實驗數據非常吻合。仿真還準確再現了火焰前緣的厚度。
此次完整發布版本增加了對組分輸運、非剛性（non-stiff）反應流以及大渦仿真（LES）增強數值計算的支持。
由AWS提供支持的Ansys Gateway，使開發人員、設計人員和工程師能夠隨時隨地，在幾乎任何設備上通過Web瀏覽器管理其完整的Ansys仿真和計算機輔助設計工程（CAD/CAE）項目。
此次完整發布版本增加了對組分輸運、非剛性（non-stiff）反應流以及大渦仿真（LES）增強數值計算的支持。
由AWS提供支持的Ansys Gateway，使開發人員、設計人員和工程師能夠隨時隨地，在幾乎任何設備上通過Web瀏覽器管理其完整的Ansys仿真和計算機輔助設計工程（CAD/CAE）項目。
△超高層建筑風效應分析
基于CFD和FEM的結構風振分析流程
一般基于CFD和FEM的結構風振分析流程為，先利用CFD的大渦模擬瞬態仿真技術求解出建筑表面的脈動風壓時程，然后將風壓時程數據導入有限元模型中開展動力分析計算。
本案例演示了如何使用 LES模型來模擬熱對流過程。首先在DM中導入幾何模型，然后進入Mesh對幾何模型進行網格劃分及邊界命名，接著利用Fluent進行求解，最后在CFD-POST進行后處理。案例基于3D、瞬態計算
