Intensity and Hydraulic Diameter的设置

在边界层设置，例如velocity inlet 和 pressure outlet时，往往需要设置 turbulence specification method，这里主要讲解其中Intensity and Hydraulic Diameter的设置方法。

Turbulence Intensity[%]，表示湍流的强度，该值越大，湍流就越厉害。它的定义式为I=u'/u=sqrt(u'^2+v'^2+w'^2)/u_avg，分子各量u'、v'、w'表示脉动值，分母u_avg就是平均速度。这个公式明显不适合用来计算湍流强度。对于管道流，可按以下公式计算I=u'/u_avg=0.16*(Re)^(-1/8)，Re的特征长度为水力直径。

http://219.232.54.3/cgi-bin/LB5000/topic.cgi?forum=6&topic=6112

对于入口边界条件建议使用k-e方法，k=0.05V^2,e=0.09k^2或是0，V为实际入流速度。

现在有很多人都是人为给出turbulence
intensity，这是很不合理的。对于出口边界条件建议采用intensity and Hydraulic
Diameter方法，尤其是当出现回流时候易于收敛，对于低Re建议使用intensity 用1%，高Re可用4-5%等。

Hydraulic Diameter[m],就是水力直径。

http://combust.hit.edu.cn/cgi-bin/topic.cgi?forum=109&topic=315

水力直径，当量直径有些时候，我们会涉及到水力直径这个量的计算。水力直径是水力半径的二倍，水力半径是总流过流断面面积与湿周之比。当量直径是总流过流断面面积的四倍与湿周之比。因此当量直径是水力直径的二倍。所谓湿周，就是在总流的过流断面上与流体相接触的固体边壁周长

举例说明一下，例如某风口的尺寸为0.49*0.07，各个数如下显示

尺寸	水利半径	水力直径
0.07*0.49	0.030625	0.6125

速度V	水力直径	粘性系数	Re	湍流强度
4.3	0.6125	1.49e-5	1.77e+4	0.047