D3. Drsnost

Při CFD simulaci proudění okolo budov je třeba zohlednit dva různé typy mezních vrstev.

• Atmosférická mezní vrstva jako podmínka proudění vzduchu.
• Lokální mezní vrstvy na pevných plochách, často modelované pomocí stěnových funkcí.

Pokud proudění není přímo řešeno na ploše konstrukce, použijí se stěnové zákony, které kladou specifické požadavky na diskretizaci povrchu. Použití stěnových zákonů v oblastech separace proudění by mělo být kriticky posouzeno.
Ačkoli oba typy mezních vrstev vycházejí z univerzálního logaritmického zákona stěny, používají k popisu drsnosti povrchu různé parametry:

• Atmosférická mezní vrstva používá implicitní délku drsnosti z₀.
• Stěnové funkce obvykle používají explicitní ekvivalentní drsnost zrn písku k_s.

Tyto parametry drsnosti pocházejí z různých perspektiv a mají různé velikosti ( k_s : 0,9 až 60 m; z₀:0,01 až 1 m). Přímá ekvivalence proto není přípustná.
Pro použití drsnosti terénu ve funkcích stěny je nutné převést z₀ na k_s. V závislosti na implementaci platí aproximace: ks≈20⋅z0 až 30⋅z0 (podle Schlichtinga a Blockena).
Toto rozlišení je zásadní pro správné modelování mezních vrstev v CFD simulacích proudění okolo budov.