Duda existencial: k-omega SST vs k-epsilon para aerodinamica externa con desprendimiento
Publicado: 5 de febrero de 20252150 visitas
31
Hola compas del foro,
Estamos simulando en la facultad el $C_d$ de un furgon comercial a 120 km/h ($Re \approx 4.5 \times 10^6$) con `simpleFoam`.
Empezamos con `kEpsilon` estandar porque convergia como una roca en 400 iteraciones, pero el $C_d$ nos esta dando como un 20% mas bajo de lo que marca el ensayo en tunel de viento.
Hemos leido que k-epsilon sobreestima la viscosidad turbulenta en zonas de recirculacion trasera (la estela del porton) y retrasa el desprendimiento.
¿Vale la pena meterse en `kOmegaSST`? ¿Nos va a obligar a rehacer la malla para tener $y^+ \approx 1$ o con funciones de pared tipo `omegaWallFunction` tira bien con $y^+ \approx 30$?
Gracias gente!!
#turbulencia#kOmegaSST#kEpsilon#yPlus#aerodinamica#Cd
Documentación y guías relacionadas
Consulta la referencia técnica de simpleFoam y las guías de numerics en nuestro catálogo.
2 Respuestas de la comunidad
Respuesta marcada como Solución Aceptada
Resuelve el problema38
5 feb 2025, 13:40
Hola @foam_novato_val,
Para cuerpos romos con recirculacion masiva trasera (como furgonetas, camiones o coches tipo hatchback), **`kEpsilon` estandar NO sirve para sacar fuerzas realistas**.
La razon teorica es exactamente la que comentas: `kEpsilon` tiene la famosa "anomalia del punto de estancamiento" y predice una produccion excesiva de $k$ en zonas de gradiente adverso de presion, lo que pega artificialmente la capa limite y encoge la burbuja de estela trasera. Menor estela = menor succion trasera = $C_d$ subestimado en un 15-25%.
### ¿Que debes hacer?
1. **Pasa a `kOmegaSST`**: Modifica `constant/turbulenceProperties`:
text
2. **Respecto a la malla y al $y^+$**:
OpenFOAM implementa la formulacion continua de Menter en sus funciones de pared (`omegaWallFunction`, `kqRWallFunction`, `nutkWallFunction`).
- Si tu malla tiene $y^+ \approx 30 - 80$: las funciones de pared conmutan a la ley logaritmica estandar.
- Si tu malla tiene $y^+ \approx 1 - 5$: resuelven la subcapa viscosa automaticamente.
Para aerodinamica externa industrial de cuerpos romos, un $y^+ \approx 30 - 45$ en los laterales/techo y un buen refinamiento volumetrico en la estela trasera con `kOmegaSST` te dara un error de $C_d < 3-5\%$ respecto a tunel.
No olvides usar `div(phi,U) bounded Gauss linearUpwind grad(U);` en `fvSchemes` para que no te meta difusion numerica!
foam_novato_val:tremenda explicacion @turbu_master88. Cambiamos a kOmegaSST con linearUpwind y el Cd subio clavado al valor experimental del ensayo. Eres un crack!5/2/2025
8
5 feb 2025, 16:10
Coincido 100% con Alejandro. Solo agregaria que si ves oscilaciones en los residuales al cambiar a `kOmegaSST`, baja la relajacion en `fvSolution` a `k 0.5;` y `omega 0.5;` las primeras 200 iteraciones hasta que se estabilice el campo de presion.
Escribe tu respuesta técnica
Insertar: