近壁面处理概述 - Wangwg1027/SCO2byFluent GitHub Wiki

壁面的存在对湍流的影响很大。显然，湍流的平均速度场受到壁面处防滑条件的影响。然而，壁面的存在也以不平常的方式改变了湍流。当非常接近壁时，粘性阻尼减少切向速度波动（运动学阻塞减少正常波动）），而在近壁区域的外围，由于平均速度有的较大梯度，湍流动能迅速增强。近壁面建模显著影响数值解的保真度，因为壁面是平均涡量和湍流的主要来源。毕竟，正是在近壁区域解变量具有较大的梯度，动量和其他标量输运发生得最为剧烈。因此，近壁面区域流动的准确表示决定了壁面边界湍流流动的成功预测。

大量的实验表明，近壁区域可以被细分为三层：

• 1.粘性底层(y+ < 5) 。特点：流动几乎是层流，(分子)粘度在动量和热量或质量的传递中起着主导作用。
• 2.缓冲层(5< y+ < 30)。 特点：流动速度与壁面距离无明显函数关系，分子粘度和湍流在动量和热量或质量的传递中的影响同样重要。
• 3.对数层 或 全湍流层(30< y+ < 300)。特点：湍流在动量和热量或质量的传递中起着主要作用。

• y: 径向位置
• v: 动力粘度
• τ：切应力
• ρ：流体密度
• v* : 摩擦速度

壁面处理的方式：(1) 壁函数 (2) 近壁面模型