Computation and Comparison of Efficient Turbulence Models for Aeronautics — European Research Project ETMA

محاسبه جریان‌های آشفته پیچیده با مدل‌سازی آماری سابقه طولانی دارد. محبوب ترین مدل های دو معادله ای امروزه در اوایل دهه هفتاد معرفی شدند. با این حال این مدل ها به طور کلی در موارد نسبتاً آکادمیک آزمایش شده اند. توسعه رایانه‌ها منجر به روش‌های عددی دقیق‌تر و بیشتر شده است. تعاملات بین تکنیک های عددی و مدل سازی عموماً به خوبی تسلط ندارند. علاوه بر این، محاسبه موارد واقعی، از جمله جلوه‌های سه بعدی، هندسه‌های پیچیده و مقادیر فشار بر اساس مدل‌های دو معادله‌ای با پردازش رینولدز پایین در مجاورت دیوارها، واقعاً مورد استفاده رایج نیستند. تعداد زیادی مدل پیشنهاد شده است. این شاید نشانه آن باشد که هیچ یک از آنها واقعاً رضایت بخش نیستند، و سپس ارزیابی کلیات آنها کار آسانی نیست: به درک زیادی از فیزیک و کار زیادی برای آزمایش تعداد زیادی موارد مرتبط نیاز دارد. برای ارزیابی حدود اعتبار آنها که شرطی برای افزایش اطمینان در کاربردهای مهندسی است. احتمالاً به همین دلیل است که کارگاه‌ها و گروه‌های کاری مکرر هستند و کنسرسیوم ETMA تصمیم گرفته است تا با گرفتن برخی از نمره‌ها با توجه به کارگاه‌های قبلی مانند جلسات استنفورد، وضعیتی از هنر را در مدل‌سازی توربولانس آماری نظری و عددی برای محاسبات واقعی ایجاد کند. (1980,1981); برخی از مشکلات با آزمایش های جدید حفظ یا به روز می شوند، برخی از مشکلات کنار گذاشته می شوند، برخی مشکلات جدید معرفی می شوند. تمرکز روی جریان هایی با هندسه های دوبعدی است.

The computation of complex turbulent flows by statistical modelling has already a long history. The most popular two-equation models today were introduced in the early sev­ enties. However these models have been generally tested in rather academic cases. The develope­ ment of computers has led to more and more acurate numerical methods. The interactions betwe~n numerical and modelling techniques are generally not well mastered. Moreover, computation of real life cases, including 3D effects, complex geometries and pressure gra­ dients based on two-equation models with low-Reynolds treatment at the proximity of walls are not really of common use. A large number of models has been proposed; this is perhaps the sign that none of them is really satisfactory, and then the assessment of their generality is not an easy task: it requires a lot of understanding of the physics and a lot of work for testing the large number of relevant cases in order to assess their limits of validity which is a condition for an improved confidence in engineering applications. This is probably why workshops and working groups are frequent and the ETMA consor­ tium has choosen to build a state of the art in theoretical and numerical statistical turbu­ lence modelling for real life computations by taking some marks with respect to previous workshops such as the Stanford meetings (1980,1981); some problems are kept or updated by new experiments, some problems are discarded, some new problems are introduced; the focus is kept on flows with 2D geometries.