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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » FLUENT & CFX » 壁面函数问题？
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王影杰

木虫 (正式写手)

[交流] 壁面函数问题？

关于壁面函数，其中有一句话是这样的：
划分网格时，不需要在壁面去进行网格加密，只需要将第一个内节点布置在对数律成立的区域内，即放在湍流充分发展区域。
这句话不理解，是使用壁面函数，不需要划分边界层网格吗？
只需将第一个内节点布置在对数律成立的区域内，是什么意思？在fluent圆柱绕流流体仿真分析时，是要具体操作的吗？怎么设置内节点在对数律成立的区域内呢？
下面是圆柱表面的y+图。看不懂是怎么回事？

壁面函数问题？
hfsd.PNG
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1楼 2015-10-27 14:46:17
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hsyEsperanto

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
因为湍流边界层结构复杂（粘性底层，过渡层，对数律层。。。）粘性底层很薄，如果划分想完全用加密网格去解析的话，有时计算量无法承受。于是有人总结了湍流边界层结构中粘性底层、过渡层、对数律层的剪切力传输规律采用壁面函数处理，即是用壁面第一层网格包含上述三层的信息，从而得到相对比较准确的剪切力的计算结果。如果第一层网格过小的话，就会把这三层压缩在更小的区域内，从而计算出更大的剪切率。

于是，采用壁面函数就要求壁面第一层网格在对数律层，才能得到比较准确的结果。一般而言，对数律层在y+=20~100的位置（根据具体问题，会有更窄的范围要求）那么你应该做得就是，先划分一个稍微粗一点的网格网格，试算并读取壁面的y+，然后令y+=30（举例），反推算出适合的壁面第一层网格尺寸。
上述所说的y+是一个无量纲量，常用来描述湍流边界层壁面网格的相对大小。

由于壁面函数处理的第一层网格并没有包含完整的边界层，所以仍然需要划分边界层网格。

如果你用的是fluent的话，现在的k-e模型中提供了更加自适应的壁面函数处理方法，如果计算出的y+比较小，会自动调节壁面函数所解析的边界层信息。还有增强壁面处理，即用壁面第一层去解析粘性底层，如果问题所限，无法更细地划分网格采用SST，然而壁面函数处理的粗网格又无法获得足够信息的话，可以采用上述方案。

另外请注意，壁面函数处理为k-e模型所特有，由于k-e模型自身特点，全区域为湍流，无法计算出层流湍流的转戾，必须在肯定全区域湍流的前提下才可以使用。
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12楼2015-10-29 12:12:47
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王影杰

木虫 (正式写手)
引用回帖:
12楼: Originally posted by hsyEsperanto at 2015-10-29 12:12:47
因为湍流边界层结构复杂（粘性底层，过渡层，对数律层。。。）粘性底层很薄，如果划分想完全用加密网格去解析的话，有时计算量无法承受。于是有人总结了湍流边界层结构中粘性底层、过渡层、对数律层的剪切力传输规律 ...

目前有一个通过雷诺数，流体速度，y+值来估算第一层网格尺寸的软件，这个准确吗？那么还需要先试算壁面y+吗？

现在不明白壁面函数法和低雷诺数处理方法有哪些区别？具体划分网格时操作上有什么区别？

壁面函数法和（具体gambit划分网格时first row ;growth factor ;rows的）边界层网格划分有什么关系呢？边界层网格划分和自己手动划分网格是一样的吗？

re=10000算是全湍流吧？
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13楼2015-10-29 15:51:43
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王影杰

木虫 (正式写手)
引用回帖:
12楼: Originally posted by hsyEsperanto at 2015-10-29 12:12:47
因为湍流边界层结构复杂（粘性底层，过渡层，对数律层。。。）粘性底层很薄，如果划分想完全用加密网格去解析的话，有时计算量无法承受。于是有人总结了湍流边界层结构中粘性底层、过渡层、对数律层的剪切力传输规律 ...

在fluent 和gambit里面采用壁面函数法和低雷诺数法具体操作是怎么样的呢，有什么区别呢？在画网格和仿真分析这一块不知道具体怎么做是对的了？
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14楼2015-10-29 15:56:29
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紫语19904楼
2015-10-27 15:18   回复  
王影杰(金币+1): 谢谢参与
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