k-ω SST 模型与分离流计算指南
介绍 SST 模型在近壁区与自由流区的混合思想、逆压梯度和分离流优势，以及入口 ω、远场敏感性、y+ 与网格分辨率要求。
y+k-omega SST分离流逆压梯度湍流工程
k-ω SST 模型与分离流计算指南
k-ω SST 在近壁区利用 k-ω 的分辨能力，在远离壁面处逐渐混合为对自由流 ω 较不敏感的形式，并通过剪切应力限制改善逆压梯度下的预测。
1. 为什么常用于分离流
边界层在逆压梯度下减速并可能分离。SST 对近壁剪切和压力梯度的响应通常优于标准 k-ε，因此常用于翼型、扩压器、叶轮机械和外形气动。但模型优势不等于无需解析分离区网格。
2. 网格要求
若采用壁面解析策略，通常以首层 y+ 约 1 为目标，并用足够棱柱层覆盖边界层。流向和展向分辨率也要能够描述分离泡、再附和尾迹。
3. 自由来流条件
入口 k 与 ω 由湍流强度和长度尺度决定。远场 ω 过大可能使湍流黏度和边界层发展受影响。应记录换算关系，并对外流远场值做敏感性检查。
4. 转捩问题
完全湍流 SST 会从入口开始按湍流处理，不能自动预测自然转捩。若转捩位置影响阻力、分离或换热，应使用经过验证的转捩模型或给定转捩位置，并匹配来流湍流度。
5. 验证量
比较壁面压力、摩擦系数、分离/再附位置、尾迹剖面和积分力。模型对这些量的误差可能方向不同，工程选择应围绕主要验收量。
6. 参考资料
- Menter, “Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications,” 1994.
- Wilcox, Turbulence Modeling for CFD.