STAR-CCM+外气动湍流模型选择准则
这里主要研究RANS模型对外气动的影响，外气动仿真 主要使用的模型为Spalart-Allmaras(SA)和Menter’s 𝑘−𝜔 SST (SST)模型。湍流遵循自然衰减定律，k-ε模型和𝑘−𝜔模型都遵循这个规律，而SA模型在自由流中因缺少衰减项，是不衰减的。衰减定律使得自然情况下很难达到正确的近体流动水平，需要使用环境源项来维持适当的水平。环境源项是对抗湍流变量自然衰减的一种方式，环境源项不应干扰边界层湍流水平，正确的环境值要比边界层湍流值小得多，可以帮助消除与湍流变量衰减相关的虚假网格敏感性。
该值足够用于完全湍流的边界层，这个比率与湍流黏度比(TVR)不同，湍流黏度比的数值如下。
SA模型具有启用曲率修正项的选项，这个模型通常被称为“SA-RC”；关键思想是解决湍流模型在流线曲率和旋转流动方面的缺陷。 例如，弯曲的几何形状、分离流动，图显示了高攻角下naca4412翼型流动分离处的v速度轮廓。SA-RC模型修正改善了分离流动区域的预测，但准确预测分离流动仍然是一个具有挑战性的领域。
对于𝑘−𝜔 SST模型，考虑SST湍流模型的三个专家特征：
1.剪切应力限制器，即𝑎1系数，默认值为0.31，在逆压梯度中起到特别重要的作用，可以对分离流动产生很大影响，可能存在适用于特定流动状况的最佳值。对于激波分离流动， 不要将其用作调节参数，相反，考虑校准模型，然后在该状态下保持固定。
2. 转捩模型：𝛾−𝑅𝑒𝜃和𝛾， 目前在STAR-CCM+中，预测转捩需要使用SST模型。𝛾模型成本较低，因为它不需要自由流边界的计算（类似于壁距求解，但是在每次迭代中进行）。 转捩模型可能需要更细的流向网格间距。 转捩位置对自由流湍流水平非常敏感，湍流边界条件可能与完全湍流模拟中使用的边界条件不同。
3. 本构关系有线性、QCR和立方体。布西奈克近似意味着线性关系（默认值），二次关系（QCR）在DPW6中能够改善侧身分离的预测。
在应用湍流模型之前，确保了解其原理，并不是一个模型的所有特征都适用于所有的流动情况。SST+QCR已经显示出在存在二次流的跨声速和亚声速流动中改善分离预测的潜力，例如，角部分离和方形管道。在可能的情况下，尝试多个湍流模型。 湍流建模是模型误差的一个来源，使用多个模型可以帮助估计这种误差，湍流模型可以影响激波或分离流动的位置， 与SST相比，SA模型已知会使激波/分离流动向下游移动。
