边界层 Layered Mesh
普朗特(Prandtl)边界层理论认为粘性力只影响近壁区域,在此之外的区域(主流区或外流区),粘性力的影响很小。这样使得无法求解的N-S方程转化为可以求解的边界层方程和势流方程。这是普朗特边界层理论的重大意义。
普朗特边界层理论成立的条件需要满足两个条件:边界层必须很薄、雷诺数必须很大
式中:δ是边界层厚度,L是沿流向的长度
只有雷诺数很大,粘性力影响范围才很小,边界层才会很薄
对于层流问题,边界层的流动非常规则,可以基于普朗特提出的边界层方程求得。然而对于湍流运动,边界层的速度分布非常混乱,几乎找不出规律。这也给湍流的求解带来了很大难度。
此时前面所述的重要研究方法–湍流时间平均再次派上用场。
很显然湍流是典型的非定常运动,但如果把湍流边界层内各点的速度在足够长的时间内进行平均,就会发现平均后的流场是非常有规律的,按照这种平均速度所定义的湍流边界层与层流边界层有相似的规律。
研究者们再次将速度和边界层距离进行无量纲化,得到了如图所示的湍流边界层分布规律。
横坐标表示无量纲壁面距离:
纵坐标表示无量纲壁面速度:
其中,
在y+<5的区域,速度呈现非线性形式,该区域称为粘性子层;
在y+>60的区域,速度与距离几乎呈线性趋势,该部分区域为完全发展湍流,也称为对数律区域;
两部分之间的区域,常称之为过渡子层。
对于近壁面区域的求解,主要集中在粘性子层的求解,主要有两种方式:
1.直接求解粘性子层
求解粘性子层,需要保证第一层节点的y+值小于5,因此需要非常精细的网格。对于湍流模型,通常选择低雷诺数模型(如k-ω模型)。通常来说,若壁面对于仿真结果非常重要(如气动阻力计算、旋转机械叶片性能等),需采用此方法。
2.利用壁面函数
壁面函数要求第一层节点满足30<y+<300,当y+值过小时,壁面函数不可用,当y+值过大时,无法求解粘性子层。通常使用高雷诺数模型(如k-ε模型)。一般来说粘性子层不是特别重要时,选用壁面函数进行求解。
在NFX CFD中,通过Reichardt壁面扩展函数求解边界层分布规律:
边界层控制层数支持2种方式,第一层高度,每层总高度
提供指定边界层区域,只局部区域做边界层网格划分
程序自动关联几何体和网格之间的关系
软件答疑:
https://product.midasit.cn/qna/qna_list.asp
Q:软件下载和试用申请是有什么关系
A:软件下载是提供软件安装包程序的下载,下载后需要进行授权认证方能正常使用,认证的方式有云端线上认证或线下许可证认证方式,结合现场应用环境,进行试用授权码申请,申请后输入软件认证界面下,方可进行使用,认证码可对时间和功能进行授权,如果是已购买用户,输入提供贵司的授权码即可,无需试用申请。