Die k-ω-Methode verwendet zwei Variablen zur Ermittlung der lokalen turbulenten Dissipation: turbulente kinetische Energie k und Dissipation ω:
Das k-ω-Modell bietet eine verbesserte Beschreibung der wandnahen Strömungen, zeigt jedoch Schwächen bei der Modellierung der freien Strömungen. Die Ergebnisse hängen stark von der Wahl der ω-Werte in der freien Strömung ab, was zu einer hohen Empfindlichkeit gegenüber der turbulenten Längenskala Lt führt.
Um dieses Problem zu lösen, wurde das SST-Modell (Schubspannungstransport) entwickelt, das die Vorteile beider Ansätze vereint:
- Dabei wird das k-ω-Modell in der Nähe von Wänden zur genaueren Erfassung der Grenzschichtströmung verwendet.
- Bei freier Anströmung wechselt sie auf das k-ε-Modell, um ihre Stärken in diesem Bereich ausspielen zu können.
- Die Übergänge zwischen den Modellen werden mit Blending-Funktionen realisiert.
Weitere Verbesserungen des SST-Modells sind:
- Eine Begrenzung der turbulenten Viskosität zur besseren Vorhersage der Strömungsablösung bei ungünstigen Druckgradienten.
- Eine Beschränkung der kinetischen Energie im Staupunktbereich erfolgt analog zu verbesserten k-ε-Varianten.
- Die Berücksichtigung des Schubspannungstransportes, der dem Modell seinen Namen gibt.