kappa

OpenFOAM 中的壁面函数(一)

China☆狼群 提交于 2019-11-28 12:54:47
原文引用 https://www.dazhuanlan.com/2019/08/25/5d62204cc700a/ 本系列来看看 OpenFOAM 中的壁面函数。壁面函数的本质,是边界条件。这里主要来看看壁面函数的基本原理,OpenFOAM 中实现了的壁面函数,以及选择壁面函数的一些参考依据。 1. 壁面函数的基本原理 湍流模拟中,需要对近壁区域进行处理。一般来讲,壁面处理方法包含两类,一类是使用很细的网格,使靠近壁面的第一层网格在粘性层内($y^+ 30$),然后用经验公式来将粘性层和对数区关联起来。下图是一个典型的壁面附近的 $U^+ text{-} y^+$ 关系图。 图片来自 Wikipedia:Law of the wall 。 在粘性层,满足如下关系 $$ u^+ = y^+ $$ 而在对数区,则满足 $$ U^+ = frac{1}{kappa}ln(Ey^+) $$ 其中 $U^+ = U/u_tau$, $y^+ = yu_tau/nu$, $u_tau = sqrt{tau_w/rho}$,$kappaapprox 0.41$,$E approx 9.8$,$y$ 表示与壁面的距离。1$),然后里可以直接解析到粘性层的低雷诺湍流模型;另一类,不直接解析粘性层,而是将第一层网格设置在对数区($y^+> 本篇以标准壁面函数法来讨论一下壁面函数方法的基本原理