CFD理論|壁面函數

2021-03-01 CFD控

導讀：緊接上文《CFD理論|流動邊界層》，介紹壁面函數。

在高Re（雷諾數）運動過程中，湍流模型只針對充分發展的湍流才有效，而在近壁面處，由於邊界層的存在，流動發展不充分，湍流發展並不充分，此時湍流模型在該區域並不適用，必須採用特殊的處理方法解決近壁面流動問題。——壁面函數。

對於壁面區不同層的高度及速度可以用沿著壁面法向的無量綱高度 

其中 

 

在 

在 

其一是壁面函數法，實際上就是利用上述的半經驗公式，將壁面區的無流量與湍流核心區的未知量直接聯繫起來。壁面函數法需要與高雷諾數（Re） 近壁模型，如一些低雷諾數模型、 
優點
缺點
標準壁面函數
計算量小，精確度高對於低雷諾數問題。有壓力梯度和大的體積力、低雷諾數和高速三維流動問題不合適非平衡壁面函數
考慮壓力梯度，可以計算分離、再附著以及撞擊問題
對於低雷諾數問題，有較強壓力梯度和強體積力問題不適合
增強壁面處理
不依賴壁面法則，適用複雜流動，低雷諾數流動
網格要求密，計算量大
（1）低雷諾數效應和近壁面效應（小縫出流、高粘性低速流動等）；
（4）強體積力（旋轉圓盤附近的流動、浮力驅動流）；
（5）近壁區三維流動（ekman螺旋流動、高度歪斜的3D邊界層）

相關焦點

  • ANSYS FLUENT中的壁面函數與近壁面模型
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    面壁者要獨自一人解決巨大難題，經受巨大考驗，達成偉大目標，也是從細微處著手的。本質的思考，細微的行動，積累對環境的改變，達成最終的目標。 一個現象的出現，是在一定規則背景下，某人或某群體發力運作的結果。從這一點出發能夠洞察出兩點——規則、個人或群體發力特點。規則一定時間內是穩定的。個人有自我同一性，也是穩定的。群體是個人組成的，即群體的決策思路也是穩定的。
  • 盤點一下《三體》中四位「面壁人」的結局
    面壁者，中國科幻作家劉慈欣所著《三體II·黑暗森林》中，由於智子可以聽懂人的語言，讀取任何書籍和計算機存儲信息等，但卻無法監視到人的思維，三體人由於思維透明也是同樣。為了獲得戰略上的優勢，聯合國開展了面壁計劃，指定了四位面壁者——他們不用向外界解釋自己的計劃，可以調動大量資源實現自己的計劃，並且不需要解釋原因。選定一批戰略計劃的制定者和領導者，他們完全依靠自已的思維制定戰略計劃，不與外界進行任何形式的交流，計劃的真實戰略思想、完成的步驟和最後目的都只藏在他們的大腦中，我們稱他們為面壁者，這個古代東方冥思者的名稱很好地反映了他們的工作特點。
  • 《三體》裡的面壁者,手段如何?
    為了獲得戰略上的優勢，聯合國開展了面壁計劃，指定了四位面壁者——他們不用向外界解釋自己的計劃，可以調動大量資源實現自己的計劃，並且不需要解釋原因。在小說中，四位面壁者分別是：1、前美國國防部長弗裡德裡克·泰勒，真實戰略意圖：利用球狀閃電武器對人類艦隊發動突然攻擊使其量子化，用量子艦隊來對抗三體。他的破壁人：三體遊戲ID名為「馮·諾依曼」的男性。
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