回复:
湍流建模是计算流体动力学 (CFD) 的一个重要组成部分，其目的是预测湍流的行为。 湍流模型对于高效和安全地进行设计是必不可少的，例如风-结构相互作用中的湍流模型。 湍流建模有很多种，其中最常用的三种湍流建模方法是雷诺平均纳维-Stokes (RANS)、非定常雷诺-平均纳维-Stokes (URANS) 和延迟超前缘模拟(DDES)。 每种模型都有其独特的功能和应用。
RANS（雷诺均纳维-Stokes）
该 RANS 方法是在湍流建模中最常用的方法之一。 该计算方法对 Navier-Stokes 方程随时间进行平均，可以有效地消除湍流的波动，得到稳态解。 该方法大大简化了计算，特别适用于流场为稳态或轻度不稳定的情况。 RANS 模型由于其鲁棒性和低的计算成本在工业应用中被广泛使用。 但是，它们在预测具有明显分离或强烈不稳定性的复杂流动时准确性较低。
URANS（非定常雷诺平均纳维-Stokes）
URANS 对 RANS 方法进行了扩展，考虑了流场中随时间变化的因素，使它能够捕捉到非定常现象。 它仍然使用 Navier-Stokes 方程的雷诺平均，但是不像 RANS 那样严格地按时间平均。 这意味着 URANS 可以对许多实际工程系统中典型的大尺度瞬态流特征和震荡行为进行模拟，例如建筑物拐角处的湍流释放。 虽然 URANS 在捕捉不稳定性方面比 RANS 有所改进，但它仍然采用涡粘性模型，这可能不足以解决更精细的湍流结构。
DDES（延迟独立湍流模拟）
DDES 方法是 RANS 方法和大湍模拟（LES）方法的结合。 在流动附加有边界层的区域内，DDES 与 RANS 模型相似，并能提高计算效率。 在流动分离和较大湍流结构占主导地位的区域，DDES 切换到 LES 模式，这可以更准确地解决这些结构。 该方法特别适用于涉及分离、再附着和尾流区域的复杂流动，例如建筑物的边缘和拐角处。 DDES 在计算开销和精度之间取得了很好的平衡，特别是在模拟具有明显不稳定和分离区域的高雷诺数流动时。
概述总结
选择合适的湍流模型在很大程度上取决于手头问题的具体要求，包括流动特性、精度要求和可用的计算资源。 RANS 模型适用于简单的稳态流，而 URANS 模型可以更好地处理不稳定现象。 DDES，虽然比 RANS 或 URANS 对计算要求更多，但在涉及复杂的、不稳定的离散流的情况下提供更高的精度。 这些模型中的每一个都对流体动力学仿真的发展做出了重大贡献，支持工程师和研究人员开发更有效的技术解决方案。