直接模拟顾名思义是没有对湍流流动作相应的简化，而是利用非稳态的N·S方程对湍流的脉动特征进行直接计算。因为没有简化的过程，所以虽然这种方法的计算结果误差很小，并且可以根据不同的需要加以控制。但是在极其复杂的湍流流动计算中直接计算，要想在最后计算结果中能够分辨出湍流脉动特征中详细的空间结构和剧烈变化的时间特性则必须要采用很小的时间、空间间隔，这将导致巨大的计算量。所以，只有拥有超高配置的少数超级计算机才能进行这种直接模拟，因此其根本无法应用于实际工程中。

（2）大涡模拟（Large Eddy Simulation-LES）

依据湍流漩涡的理论基础和形成原理，大尺度的涡旋能够引起湍流的缓和和脉动。大涡旋从主流的边界扰动和速度梯度中获得能量，并把能量传给小涡旋，而最终小涡旋则会耗散能量消失。大涡模拟就是利用N-S方程直接计算网格尺度较大的湍流运动，虽然此法对计算机的要求仍比较苛刻，但是随着计算机技术的日益发展，此方法已经可以在计算机中运行，目前对它的研究也越来越多[17-18]。

（3）雷诺平均法（Reynolds Average Numerical Simulation-RANS）

雷诺平均法是将湍流中变化的物理量用变量的时间平均值来替代的方法。在工程实际应用中，必然要充分认识湍流引起的流场变化的整体效果。因此需将湍流运动看成两个流动相叠加，分别是时间平均流动和瞬时脉动流动。利用此方法将非稳态控制方程对时间做平均，在最终所得到的湍流时均流动的控制方程中待求解未知量的个数多于已知方程的个数，且已经证明利用进一步的时均处理法来使控制方程组封闭不可能求解方程。所以必须要作出假设来使方程组封闭，即建立数学和物理模型，这就是湍流模型。   

2。3 常用湍流模型

湍流模型是指将未知的更高阶的时间平均值表示成较低阶的。根据求解湍流粘性系数所需微分方程的个数，可将其分为零方程模型、一方程模型和两方程模型等。零方程模型在求解湍流粘性系数时不需要微分方程，而是用代数关系式把湍流粘性系数与时均值互相联系起来。零方程模型能够有效模拟简单的流动，同时因本文模型经过简化，所以本次研究使用的是零方程模型。

2。3。1 零方程模型 

零方程湍流模型主要应用于室内空气的流动模拟，因为它在求解过程中不需要微分方程，大大简化了计算过程，所以其具有简单、快速、可靠的特点。零方程湍流模型计算湍流粘度t采用的关系式如下：

                              (2。1)

式中： v——当地速度，m/s；

 ——流体密度，kg/m3；

L——当地距壁面最近的距离，m。

通过计算边界表面的对流换热系数来确定边界表面的传热量，边界表面的对流换热系数的计算式为：

式中：——有效粘度，Pa·s；

——有效普朗特数； 

——流体的定压比热容，J/(kg·K)；

——与壁面相邻的网格区域。计算：                     

式中：——是流体的粘度，Pa·s；

2。3。2 标准k-ε模型

模型是两方程模型，又称为高Re数模型，在距离壁面一定距离的湍流区域较适用。因为两方程模型将湍流速度尺度的输运和长度尺度的输运考虑在内，所以能够计算得出各种复杂非稳态流动的长度尺度分布情况，此模型在实际工程中广泛应用[19]。