流体力学（CFD）专业软件开发

※多样化的 RANS 模型

• Spalart-Allmaras:   为航空航天应用设计，特别适用于飞机外部流动的模拟。特点: 这是一个基于单方程的模型，重点在于处理边界层内的湍流，同时计算代价相对较低。应用场景: 常用于飞机和直升机的空气动力学设计，如机翼和机身的流动模拟。特别适用于航空航天领域，为设计师提供了高效且可靠的流体动力学模拟。
• 𝑘-𝜀系列: 包括标准𝑘-𝜀模型，适用于中到高雷诺数下的湍流流动。特点: 提供两个方程，一个是湍流动能𝑘的方程，另一个是湍流耗散率𝜀的方程，适用于各种工业流体流动。提供了准确性和效率的完美平衡。
• RNG 𝑘-𝜀模型，在标准𝑘-𝜀模型的基础上添加了额外的项来考虑流体的历史效应和湍流的微尺度结构。

• Realizable 𝑘-𝜀模型提供了更准确的旋转流和分离流的模拟，改进了湍流扩散过程的处理。

※𝑘-𝜔系列: 包括标准𝑘-𝜔模型和 SST 𝑘-𝜔模型，提供了近壁区域更精确的模拟，广泛应用于汽车内外流体动力学研究。

• 标准𝑘-𝜔模型，针对近壁区域的流动提供了更好的模拟。特点: 使用湍流动能 k 和比例 湍流频率ω的两个方程，比 k-ε模型更适用于处理低雷诺数流动。

• SST 𝑘-𝜔模型，结合了 k-ε 模型和 k-ω 模型的优点，特别适合处理具有粘附和分离流动的复杂几何体。

• ※高精度的 LES 模型

大涡模拟（LES）是一种高级的湍流模拟方法，它通过解析大尺度的涡流结构，同时对小尺度涡流进行模型化，提供了对复杂湍流流动的精细描述。在我们的 CFD 软件中，LES 模型的实现包括以下几种主要类型，每种都具有其独特的特点和应用场景：

• ※Smagorinsky-Lilly 模型

设计背景: 作为 LES 中最经典的模型之一，Smagorinsky-Lilly 模型在各种复杂湍流场景中被广泛应用。

核心原理: 这个模型基于对流体中能量级涡流的直接模拟，同时使用

Smagorinsky-Lilly 方程来处理较小尺度的涡流。

应用领域: 常用于自然环境的流动模拟，如大气边界层流动，以及工业应用中的湍流流动。

• ※Dynamic Smagorinsky 模型

技术创新: 该模型是 Smagorinsky-Lilly 模型的改进版本，通过动态过程自适应调整模型系数，以更好地适应局部流动条件。

特点: 提供更精确的涡流模拟，尤其是在流场变化较大的情况下，能够有效捕捉流体的细微变化。

适用环境: 特别适用于流体力学问题的研究，其中流场的不均匀性和非线性特征明显，如复杂地形的风场分析。

• ※WALE (Wall-Adapting Local Eddy-viscosity)模型

核心优势: WALE 模型专门设计用于更准确地模拟壁面附近的流动特征，它通过局部应变率和旋转率来调整涡粘性。

改进点: 与传统 LES 模型相比，WALE 模型在处理近壁区域的流动时表现出更高的准确性和可靠性。

应用场景: 非常适合于需要精细壁面流动特性分析的工程问题，如航空器的气动设计和车辆的外部流场分析。

• ※创新的 DES 模型

Detached Eddy Simulation (DES): 一种融合 RANS 和 LES 优点的模型，特别适合处理大型分离流动问题，如风力涡轮机叶片和汽车后体流动。Detached Eddy Simulation (DES)  是一种高级的湍流模拟方法，结合了 RANS（雷诺平均Navier-Stokes）模型的计算效率和 LES（大涡模拟）模型的准确性。这种混合方法被广泛应用于各种复杂的工程问题，特别是那些涉及大型流动分离的场 景。