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2020-03-26

FAQ 004391 | RWIND Simulation是否应用边界层模型?

问题:
RWIND Simulation是否应用边界层模型?

答案:
在RWIND Simulation中,风中的每个模型面都被视为“平滑”的墙。 该定义在流场附近的靠近墙的区域中形成边界层,该边界层中的边界层中的空气黏度影响着垂直于墙体的速度分布。 该边界层是在RWIND Simulation中根据“墙法则”创建的。 该定律描述了垂直于墙的速度曲线,并且可以用无量纲的变量u+和y+表示。

无量纲变量u+:

值:
U是 墙上的速度
uτ是 摩擦速度。

无量纲变量y+:

值:
y是 壁面距离
uτ是 摩擦速度
ν是 空气的运动粘度。

使用摩擦速度uτ:

值:
τw是 剪应力
ρ是  空气密度

通过在紧邻墙的粘性局部层中描述边界层模型
$\mathrm u^+=\mathrm y^+$

及其后面的对数层
$\mathrm u^+=\frac1{\mathrm\kappa}\cdot\ln\;\mathrm y^++\mathrm C$

得出下面的速度分布:

值:
κ是 Kármán常数(对于平整墙体的模拟,κ= 0.41),
C为 常数(对于平滑墙的模拟,C = 5)。

为了确保求解过程的快速和鲁棒性,程序在模型面旁边的第一个单元格中直接指定了边界层模型。 边界层的其余部分是由全局应用的Navier-Stokes公式的求解产生的。