CFD:可以计算无量纲壁距吗是的+y+先验?

计算科学 流体动力学 开放式泡沫
2021-12-22 04:17:22

也许是我问过的最愚蠢的问题。

人们到处乱扔参数y+,就好像它是 CFD(计算流体动力学)参数的全部和全部,并使用它,就好像每个人和他们的狗都知道如何计算它一样。(特别是在 CFD 文献中)

现在的问题,

uτ=(τ/ρ)1/2

在哪里uτ= 摩擦速度和τ是壁应力。

τ=μ(dudy)

μ= 粘度系数

dudy= 垂直于壁面的速度梯度(这个公式在壁面附近成立)

y+=uτyν

在哪里

ν=μ/ρ

我对这一切完全失望(如果我错了,请更正任何方程式)。

有没有办法计算的值y+在运行模拟之前?我的意思是我们可以很好地猜测uτ? 如果不是,这一切的意义何在?

好的,也许我们不能可靠,它必须在模拟运行之后/同时完成,再次经过多少个时间步长,我是否应该认为我得到了总体正确的值y+((最小值,最大值)和平均值)

openFoam 提供了这样的功能,称为 yPlusRAS / yPlusLES。

现在如果我们需要计算所有的值来得到y+,对数法的意义何在?(我们究竟在建模什么?因为我们计算了udu/dy反正)

u+=(1/κ)ln(y+)+C+

1个回答

White-Christoph 公式可用于估计皮肤摩擦系数:

Cf0.455ln2(0.06Rex)

从这种相关性中,人们可以关联Cfy+/y1. 假如说x=1, 以下估计是针对初始间距给出的y1离墙为:

y1=y+Re(0.2275ln2(0.06Rex))12

我已经在雷诺数高达的平板上研究并验证了这一点109,对于具有全尺寸雷诺数的标称潜艇船体,以及同时使用两者的导管推进器qω和 Spalart-Allmaras 湍流模型。在推进器的情况下,重要的是在计算y+估计。

参考:WH Brewer,关于模拟尖端泄漏涡流以研究空化开始的性质,2002 年,第 40-43 页,第 70-73 页。