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contenteditable="false" width="100%"> 描述 </div><div contenteditable="false" width="100%"> 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。

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。

圖3：帶格柵部分（左）和裸束區（右）網格 根據先前對單一燃料棒模擬的經驗，選擇大渦模擬（Large Eddy Simulation，LES）模型作為湍流模型。

以LES大渦模擬為代表的高保真三維仿真技術，可大幅提高仿真精度并統一發動機氣動湍流模型。

本案例對圓柱繞流的氣動噪聲展開了仿真計算。主要涉及到二維模型LES大渦模擬的開啟、FW-H模型的使用。計算模型簡單，為氣動噪聲常用的驗證模型。通過對該案例的學習，后續可以通過該方法對各類航空航天、船舶等領域的氣動噪聲展開預報。

對于模擬計算湍流，擅長多相流分析的通用流體仿真軟件VirtualFlow提供基于雷諾時均（RANS）的湍流模型以及大渦模擬（LES），還提供了超大渦模擬（Very-large Eddy Simulation, V-LES）。這些模型均可以與多相流模型耦合。

4.后處理結果LES（大渦模擬）模型的基本思想是使用空間濾波器將大尺度漩渦和小尺度漩渦分離，大尺度的渦直接求解，小尺度的渦用雷諾時均模型求解。適用于求解渦流較多的流場。求解結果為瞬態值。而我們大家平常用的標準k-e模型只能計算流體的平均運動，它適用于高雷諾數完全湍流的情況，在伺服閥前置級模型中的流域并非屬于完全的湍流。

大渦模擬 (LES) 在近壁區域的成本高得不切實際，而雷諾平均納維-斯托克斯 (RANS) 模型非常適合壁邊界層。混合 RANS-LES 模型使用 RANS 湍流模型提供高效的近壁建模，并使用 LES 方法提供遠離壁的高保真解決方案，但傳統上在這兩者之間切換會遇到網格依賴性和錯誤的網格引起的流動分離。

1 Fluent天然氣多組分輸運 2 Fluent、LES大渦模擬有意思的流動非定常性 3 水平軸風力渦輪機（HAWT）運動參考系+周期邊界 4 基于Fluent的離心泵葉輪空化模擬 5 油水分離器模擬 6 離心風機

[1]LES計算時的時間步取決于最小渦的尺度，需要CFL數為1的量級。在初始計算時很難判斷合適的時間步長，因此在流動成型后還需要進行調整。對于一個給定的時間步Δt，聲學分析能夠獲得的最高頻率為f=1/(2Δt)。此處設置的時間步，最大頻率為100kHz。在大部分的噪聲計算中，最大頻率往往超出人耳所能聽及的范圍。

FLUENT采用時域積分公式，通過計算幾個表面積分，直接計算出指定接收位置的聲壓或聲信號的時間歷程。 流場變量（如聲源面的壓力、速度分量和密度等）的時間精確解是計算表面積分的必要條件。時間精確解可以從非定常RANS方程、大渦模擬(LES)或混合RANS-LES模型中獲得，以適用于手頭的流動和想要捕捉的特征（如渦脫落）。

CFD 社區流傳著一個老笑話：“大渦模擬十年后才有用，就像 1977 年一樣。” 當然，這從來都不是完全正確的。十七年前，我在實習期間對軸對稱進氣口的一個小楔子進行了 LES 分析。它不是一個大網格，在我的 6 核工作站上運行模擬花了三周時間，但它讓我們深入了解了我們正在研究的流動，特別是瞬態渦流形成的方式和位置，以及它們如何影響性能。

擁有多種不同的湍流模型，例如雷諾平均模型（Reynolds Average Navier-Stokes: RANS）與大渦模擬模型(Large Eddy Simulation: LES)。 軟件涵蓋多種工業應用物理模塊：大氣模擬、煤粉、重質燃料及生物質的燃燒模塊、電弧與焦耳效應模塊、顆粒追蹤模塊、流體機械轉子-定子互動模塊等。為適應工業界復雜的物理問題，該軟件具備靈活的二次開發接口。

2風扇氣動噪聲分析 2.1噪聲分析步驟 在 Fluent 中對于風機噪聲的仿真是分為兩個部分先后完成的： （1） 首先使用大渦模擬模型（LES）對風扇流場中的瞬態控制方程求解獲得流場的動態穩定值，通過計算結果得到風扇的噪聲源（即風扇葉片上的動態載荷）； （2） 接下來則是通過求解 FW-H 模型的方法對風機載荷進行分析并得到噪聲值。

因此，一種對湍流流動時間、空間尺度均足夠精確的大渦模擬方法（LES）在業界逐步推廣，成為目前分析航空發動機內部氣動熱力特征的先進工具之一。 然而，航空發動機各部件之間的氣動熱力狀態，包括溫度、壓力、馬赫數（Ma）、雷諾數(Re)等，差異極大，導致多部件耦合的氣動熱力仿真除了要具備寬速域、可壓縮的求解方法外，還須結合實際物理特征，建立恰當的數學模型。

仿真結果表明：定齒高下間隙與動渦盤傾覆呈正相關，且間隙值越大最大傾角波動范圍也越大，但均對應于傾覆力矩的峰值１８８.１～２７７.２°范圍內，相對穩定；定間隙值下齒高與動渦盤傾覆呈負相關，齒高對壓縮機起動加速階段動渦盤的振動有影響，但對其加速時間幾乎沒有影響。研究結果為渦旋壓縮機的結構優化設計及動渦盤傾覆特性下切向泄漏問題的研究提供重要理論支撐。