雷诺平均湍流模型（RANS）是一种用于模拟湍流流动的数值方法。其核心思想是通过建立时均化的纳维-斯托克斯方程（NS方程）来求解瞬态的脉动量，从而避免直接求解瞬态NS方程的复杂性。RANS方法通过将流场速度分解为平均量和脉动量两部分，利用统计平均的措施抹平了湍流运动在时间和空间上的细小复杂脉动，从而大大减少了计算量，使得湍流模拟在工程实际应用中成为可能。
在RANS框架内，速度等流变量可以分解为集合平均值和波动分量。集合平均值在空间和时间上完全解析，而波动分量代表了湍流的复杂性，需要建模。通过雷诺兹分解，RANS方法使用湍流场量的集合平均，这种集合平均导致了“雷诺兹或湍流应力”的出现，需要经验建模。
RANS模型的主要特性包括：
- 代数模型：如混合长度模型、Baldwin Lomax模型等，这些模型通过简单的代数关系来描述湍流应力。
- 一方程模型：如K-model和Spalart Allmaras模型，这些模型通过引入一个额外的方程来描述湍流动能。
- 二方程模型：如K-e模型、k-w模型和SST模型，这些模型通过引入两个额外的方程来描述湍流动能和湍流动能耗散率。
- 代数雷诺斯应力模型（ASBM） ：这些模型通过代数关系来描述湍流应力。
- 全面的雷诺斯应力闭合模型：这些模型通过引入更多的方程来描述湍流应力的各向异性。
RANS方法在处理复杂湍流和几何形状时，资源需求可能会显著增加，但在许多工程应用中，如航空航天、汽车工业和能源领域，RANS方法因其经济有效性和广泛适用性而被广泛使用
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