大量的試驗(yàn)表明，對于有固體壁面的充分發(fā)展的湍流流動(dòng)，沿壁面法線的不同距離上，可將流動(dòng)劃分為壁面區(qū)（近壁區(qū)）和核心區(qū)，對于核心區(qū)的流動(dòng)，我們認(rèn)為是完全湍流區(qū)，而在近壁區(qū)，流體運(yùn)動(dòng)受壁面運(yùn)動(dòng)條件的影響比較明顯，壁面區(qū)可以分成3個(gè)子層：粘性底層，過渡層，對數(shù)律層。

無論是標(biāo)準(zhǔn)k—ε模型、RNGk—ε模型，還是Realizable k—ε模型,都是針對充分發(fā)展的湍流才有效的，也就是說，這些模型均是高Re數(shù)的湍流模型。它們只能用于求解處于湍流核心區(qū)的流動(dòng)。
解決這個(gè)問題目前有兩個(gè)途徑：
一、采用一組半經(jīng)驗(yàn)的公式（即壁面函數(shù)），而不對粘性影響比較明顯的區(qū)域（粘性底層和過渡層）進(jìn)行求解，將壁面上的物理量與湍流核心區(qū)內(nèi)的相應(yīng)物理量聯(lián)系起來。這就是壁面函數(shù)法。在劃分網(wǎng)格的時(shí)候，不需要在壁面區(qū)加密，只需要把第一個(gè)節(jié)點(diǎn)布置在對數(shù)律成立的區(qū)域內(nèi)，即配置在湍流充分發(fā)展區(qū)域。
???如果要用到壁面函數(shù)的話，在define---modle--viscous面板里有near wall treatment一項(xiàng)。可以選擇標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)、不平衡壁面函數(shù)等。
二、是采用低Re數(shù)的k—ε模型來求解粘性底層和過渡層，此時(shí)需要在壁面區(qū)劃分比較細(xì)密的網(wǎng)格，越靠近壁面，網(wǎng)格越細(xì)。當(dāng)局部湍流的Re數(shù)小于150時(shí)，就應(yīng)該使用低Re數(shù)的k—ε模型。
???對于湍流充分發(fā)展的核心流動(dòng)區(qū)域使用標(biāo)準(zhǔn)的K-epsilon模型或其改進(jìn)模型求解；對壁面分子粘性影響明顯的區(qū)域，直接用半經(jīng)驗(yàn)公式將壁面上的物理量與湍流核心區(qū)內(nèi)的求解量聯(lián)系起來，而不對壁面區(qū)內(nèi)流動(dòng)求解。也就是將求解的第一個(gè)內(nèi)節(jié)點(diǎn)布置在近壁區(qū)域的對數(shù)律成立的區(qū)域里，即湍流充分發(fā)展的區(qū)域，其內(nèi)不再配置任何節(jié)點(diǎn)，如下圖所示：

1，采用壁面函數(shù)處理的要求：

?
???流場計(jì)算完后，查看：Display>Contours…> Contours of /Turbulence…/Wall Yplus
???如果y+ 的值大于該范圍，應(yīng)該加密該區(qū)域網(wǎng)格，重新計(jì)算，再查看y+ ，如果仍不在其范圍，繼續(xù)加密網(wǎng)格。
??壁面網(wǎng)格加密可采用自適應(yīng)網(wǎng)格：
???Adapt>Y+/Y*…，Options選項(xiàng)，只選Refine ；Type選Y+；點(diǎn)擊Mark，再點(diǎn)擊Adapt；及完成網(wǎng)格加密。
2，采用SA模型，LES模型等的要求：

、


部分建議如下：
（1）對于使用了壁面函數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)壁面和非平衡壁面），y+一般要求在30到300之間，其中接近30最可取。
（2）對于增強(qiáng)型壁面，y+最好在1以下，the y+ is between 4 and 5 is also acceptable。
（3）不管對于那種壁面函數(shù)，y+最好不要落在5~30之間。
（4）查看壁面y+，可以在display -contour-turbulent-wall y plus 下查看。
（5）關(guān)于y+的估算，http://geolab.larc.nasa.gov/APPS/YPlus/這個(gè)網(wǎng)站上有計(jì)算公式。
（6）通過加密壁面網(wǎng)格可以使y+減小，最好的方式是通過畫邊界層。
?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的壁面函数及边界层的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。