湍流分析是计算流体力学中非常重要的一种分析类型，在有限元分析技术中具有总要的应用，当雷诺数超过一定数值后，流体在内流场与外流场中都表现为湍流形式。

目前可用于工程计算中的湍流模型包括三类：直接数值模拟（DNS）；大涡模拟（LES）；基于雷诺平均N-S方程组模型（RANS）。

DNS与LES都受制于计算机软硬件发展，实际工程中采用不多；通常情况下工程师使用湍流模型主要包括RANS模型。RANS模型包括很多湍流方程模型，比如1方程模型、2方程模型等。

一般情况下，在内流场中，雷诺数大于2300就需要考虑湍流计算；在外流场中，雷诺数大于20000就需要考虑湍流计算。

湍流模型的选择非常丰富，常规工程应用中，主要选择2方程----k-e方程。

实例说明

某容器入口流速为10m/s，容器出口与入口直径相同，均为10mm，环境压强为1个大气压，容器内流体为空气（空气动粘度系数为1.7894e-5kg/m-s，密度为1.225kg/m3），研究入口速度稳定后的容器内流场分布。

网格模型示意图 

分析思路与求解过程要点说明：

0 需求，此流场分析为内流场分析，计算得雷诺数约为7000，选择2方程k-e湍流方程；

1 选择合适的网格模型以及求解设置条件；

3 选择合适的计算机设备求解；

4 对求解结果进行合理判断

CFD计算结果涡流场显示：

从结果可以看出，流体表现为明显的湍流漩涡，不过从结果可以看出，模型中主要表现出了大尺度涡流，小尺度涡流看不到，说明此结果是近似结果，如果需要得到小尺度涡流的计算结果，需要非常高端的计算机配置完成。 

提取CFD计算结果中的压力与速度分布如下：

从图中可以看出，压力分布与速度分布是符合实际模型应用场景的，也就是说，如果得到基本合理的大尺度涡流，也就可以得到工程上更加关注的压力与速度等流体分析结果，小尺度涡流计算目前仅仅处于研究阶段，大多数工程应用是不考虑的。

湍流分析计算过程中注意事项： 

1，选择合理的湍流模型做初步计算，此时，可建立相关模型的等效简化模型，不需要较为密集与完美的网格，通过初步计算需要确定当前模型的湍流方程，求解算法等内容；

2，建立实际模型的完美网格；

3，由于湍流计算的结果都是近似结果，部分结果与实际相差50%以上，所以需要工程师具有非常丰富的行业经验。

大多数CFD软件都具有湍流计算能力，其中国际上使用最多的是fluent与CFX软件，另外，fluent软件囊括了更加丰富的湍流模型。湍流结果精度主要依赖于工程师对产品设计原理的理解，与软件选择无关。