6.4.2 Рекомендации по использованию функции стенки

– Сетка должна быть создана так, чтобы во всех ближайших к стенке узлах сетки величина у⁺была больше 30 (обычно функции стенки не работают при меньших значениях). Максимальное значение у⁺не должно превышать 100, а минимальное – ни в коем случае не должно быть меньше 11. Некоторые коммерческиеCFDкоды используют альтернативные функции стенки для у⁺<30. Проверьте это по руководству пользователя!

– Существуют два различных класса схем численного решения дифференциальных уравнений – с интегрированием в центрах ячеек сетки (cell-centeredschemes) и с интегрированием в узлах (вершинах ячеек) сети (vertex-centeredschemes). Соответственно, величинаy+ для первых может вычисляться по половине толщины пристеночной ячейки, в то время как для вторых – по полной толщине пристеночной ячейки. На это нужно обратить внимание при расчете течений с использованием разных схем или разных кодов на одной и той же сетке.

– Величина у⁺в пристеночной ячейке сильно влияет на предсказание величины трения и, следовательно, сопротивления. Если определение этих параметров является целью решения, то очень важно правильно построить сетку в пристеночной области.

– Проверьте, что выбрана правильная форма функции стенки, учитывающая шероховатость стенки.

6.4.3 Разрешение в пристеночной области

Как уже говорилось, универсальный характер поведения, который наблюдается в пристеночной области в определенном диапазоне у⁺, не может быть реализован во всей области течения. В некоторых случаях концепция функции стенки оказывается несостоятельной и её использование приводит к значительным ошибкам, особенно в определении трения и теплопередачи на поверхности. Альтернативой может быть полное разрешение структуры течения вплоть до самой стенки. Некоторые модели турбулентности могут быть успешно применены для этого, другие – нет. Например, модельk-ωможет применяться до самой стенки, так же как и однопараметрическаяk-Lмодель (Wolfstein [1969]). Стандартныеk-иRSMмодели не могут быть использованы для этого. Версии для малых чисел Рейнольдсаk-иRSMмоделей лишены этого ограничения (Patel и др. [1985] и Wilcox [1998]). Альтернативный вариант ­– использовать стандартнуюk-илиRSMмодель во внешней области течения и срастить её с решениемk-Lмодели, которая используется только в пристеночной области. Этот подход известен как двухслойная модель. Какой бы из указанных путей не был выбран, в узкой пристеночной области придется размещать большое число узлов сетки для разрешения градиентов параметров течения.

6.4.4 Рекомендации по получению решения в пристеночной области

– Удостоверьтесь, что модель турбулентности может быть использована для разрешения структуры течения вплоть до стенки.

– Величина у⁺в ближайшем к стенке узле должна быть около единицы.

– Используйте небольшое сгущение сетки к стенке. На безразмерном расстоянии у⁺=20 от стенки должно укладываться по крайней мере 10 слоев сетки. /Коэффициент сгущения желательно не должен превышать 1.2/

Перевод BigBrothervan32@pochta.ru

Редакция и комментарии /…/ Lynxalyaskin@mail.ru