Течение вязкой среды описывается уравнениями Навье-Стокса в сочетании с уравнением неразрезности как уравнение сохранения импульса:
|
ui
|
Составляющая скорости потока |
| p | сжатие |
| ρ это | Плотность жидкости |
| μ | Динамическая вискозность |
|
gi
|
Составляющая ускорения свободного падения |
Только в случаях очень низких скоростей потока можно учесть ламинарный поток, который можно решить с минимальными вычислительными затратами. Прямое численное моделирование (TNS) воздушных потоков с учетом уравнений Навье-Стокса практически невозможно из-за огромной вычислительной сложности, которая увеличивается вместе с кубом числа Рейнольдса. Поэтому для всех практических приложений необходимо расширить или изменить уравнения потока. Для моделирования турбулентности были установлены два основных класса моделей, каждый из которых существует в многочисленных вариантах и сочетаниях. Наиболее употребляемыми подходами к моделированию турбулентности являются RANS (усредненное по Рейнольдсу Навье-Стокса) и LES (моделирование крупных турбулентностей).