Dotaz:
Je v programu RWIND Simulation používán model mezní vrstvy?
Odpověď:
V programu RWIND Simulation se každá plocha modelu v proudu větru považuje za "hladkou" stěnu. Podle této definice se v obtékané oblasti v blízkosti stěn nachází mezní vrstva, která má v závislosti na viskozitě vzduchu vliv na rychlostní profil kolmo ke stěně. Tato mezní vrstva je v programu RWIND Simulation realizována podle takzvaného "stěnového zákona". Tento zákon popisuje rychlostní profil kolmo na stěnu a je možné ho znázornit pomocí bezrozměrných proměnných u+ a y+.
Bezrozměrná proměnná u+:
kde
U ... rychlost na stěně
uτ ... třecí rychlost
Bezrozměrná proměnná y+:
kde
y ... Vzdálenost stěny
uτ ... třecí rychlost
ν ... kinematická viskozita vzduchu
Za použití třecí rychlosti uτ:
kde
τw ... smykové namáhání
ρ ... Hustota vzduchu
Popisuje model mezní vrstvy ve viskózní dílčí vrstvě vedle stěny,
$\mathrm u^+=\mathrm y^+$
a v následující logaritmické vrstvě
$\mathrm u^+=\frac1{\mathrm\kappa}\cdot\ln\;\mathrm y^++\mathrm C$
následující průběh rychlostí,
kde
κ ... Kármánova konstanta (κ = 0,41 pro simulaci hladké stěny)
C ... konstanta (C = 5 pro simulaci hladké stěny)
Aby byl proces řešení relativně rychlý a robustní, program specifikuje příslušný model mezní vrstvy přímo v první buňce vedle povrchu modelu. Zbývající část mezní vrstvy je výsledkem řešení globálně aplikovaných Navier-Stokesových rovnic.
