Odpowiedź:
W RWIND Simulation każda powierzchnia modelu w przepływie wiatru jest traktowana jako „gładka” ściana. Od wersji RWIND Simulation 1.26 możliwe jest definiowanie parametrów chropowatości. Definicja ta powoduje powstanie warstwy granicznej w obszarach wokół przepływu w pobliżu ścian, która ma wpływ na profil prędkości prostopadły do ściany w zależności od lepkości powietrza. Ta warstwa graniczna jest tworzona w RWIND Simulation zgodnie z tak zwanym „prawem ściany”. Prawo to opisuje profil prędkości prostopadły do ściany i może być reprezentowane przez bezwymiarowe zmienne u + i y +.
Zmienna bezwymiarowa u + :
$\mathrm u^+=\frac{\mathrm U}{{\mathrm u}_{\mathrm\tau}}$
Gdzie
U jest prędkość na ścianie,
uτ jest prędkość tarcia,
Zmienna bezwymiarowa y + :
$\mathrm y^+=\frac{{\mathrm u}_{\mathrm\tau}\cdot\mathrm y}{\mathrm\nu}$
Gdzie
y jest odległość od ściany,
uτ jest prędkość tarcia,
ν jest lepkość kinematyczna powietrza.
Wykorzystując prędkość tarcia uτ:
${\mathrm u}_{\mathrm\tau}=\sqrt{\frac{{\mathrm\tau}_{\mathrm w}}{\mathrm\rho}}$
Gdzie
τw jest naprężenie ścinające,
ρ jest gęstością powietrza.
Poprzez opisanie modelu warstwy granicznej w lepkiej warstwie częściowej bezpośrednio przy ścianie
$\mathrm u^+=\mathrm y^+$
oraz w kolejnej warstwie logarytmicznej
$\mathrm u^+=\frac1{\mathrm\kappa}\cdot\ln\;\mathrm y^++\mathrm C$
Otrzymasz następujący rozkład prędkości.
Gdzie
κ jest stała Karmana (κ = 0,41 dla symulacji gładkiej ściany),
C jest stałą (C = 5 dla symulacji gładkiej ściany).
Jeżeli parametry chropowatości są zdefiniowane, funkcja nutkRoughWallFunction jest używana z parametrami Ks i Cs. Wzór na nutkRoughWallFunction można znaleźć tutaj.
Gdzie jest Ks równoważna szorstkość piasku,
Cs jest Stała chropowatości
Aby zapewnić, że proces rozwiązania jest stosunkowo szybki i niezawodny, program określa odpowiedni model warstwy granicznej bezpośrednio w pierwszej komórce obok powierzchni modelu. Pozostała część warstwy granicznej jest wynikiem rozwiązania zastosowanych globalnie równań Naviera-Stokesa.
.png?mw=350&hash=c2e135cf0fc4e6dc47eeb79b4c254e7d3ecf2b2e)
.png?mw=512&hash=326ddb2b4595d26528f3df596e3b8cf487887f2d)
