Modelo de ecuación de tensión de Reynolds

El modelo de ecuación de tensión de Reynolds ( RSM ), también conocido como cierres de segundo momento, es el modelo de turbulencia clásico más completo . En estos modelos, se evita la hipótesis de la viscosidad parásita y se calculan directamente los componentes individuales del tensor de tensión de Reynolds. Estos modelos utilizan la ecuación de transporte de tensión de Reynolds exacta para su formulación. Explican los efectos direccionales de las tensiones de Reynolds y las complejas interacciones en los flujos turbulentos. Los modelos de tensión de Reynolds ofrecen una precisión significativamente mejor que los modelos de turbulencia basados en la viscosidad parásita, mientras que son computacionalmente más baratos que las simulaciones numéricas directas (DNS) y las simulaciones de gran remolino.

Los modelos basados en la viscosidad parásita como el y los modelos tienen deficiencias significativas en los flujos turbulentos complejos de la vida real. Por ejemplo, en flujos con curvatura aerodinámica, separación de flujo, flujos con zonas de flujo recirculante o flujos influenciados por efectos de rotación media, el rendimiento de estos modelos es insatisfactorio. ${\ Displaystyle k- \ epsilon}$ ${\ Displaystyle k- \ omega}$

Tales cierres basados en una y dos ecuaciones no pueden explicar el retorno a la isotropía de la turbulencia, ^[1] observado en los flujos turbulentos en descomposición. Los modelos basados en la viscosidad de Foucault no pueden replicar el comportamiento de los flujos turbulentos en el límite de distorsión rápida, ^[2] donde el flujo turbulento se comporta esencialmente como un medio elástico (en lugar de viscoso).

Los modelos de la ecuación de tensión de Reynolds se basan en la ecuación de transporte de tensión de Reynolds. La ecuación para el transporte de la tensión de Reynolds cinemática es ^[3] ${\ Displaystyle R_ {ij} = \ langle u_ {i} ^ {\ prime} u_ {j} ^ {\ prime} \ rangle = - \ tau _ {ij} / \ rho}$

Tasa de cambio de + Transporte de por convección = Transporte de por difusión + Tasa de producción de + Transporte de debido a interacciones turbulentas presión-deformación + Transporte de debido a rotación + Tasa de disipación de . ${\ Displaystyle R_ {ij}}$ ${\ Displaystyle R_ {ij}}$ ${\ Displaystyle R_ {ij}}$ ${\ Displaystyle R_ {ij}}$ ${\ Displaystyle R_ {ij}}$ ${\ Displaystyle R_ {ij}}$ ${\ Displaystyle R_ {ij}}$