平板上边界层从层流到湍流转变

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了平板上边界层从层流到湍流转变。

计算域：平板长度2m

物质属性：密度1.2 kg/m3，粘度为1.831e-5kg/m-s

边界条件：来流速度为5.3m/s，涡流粘度比9.7

网格划分

采用矩形网格，网格数量为38896

计算设置

本次计算为稳态湍流计算。

• 物质属性
  

计算域内流体物质为空气，设置它的密度和粘性参数

• 湍流模型

湍流模型选择SST转捩模型

• 边界条件
  

计算域左侧为速度入口

计算域右侧为压力出口

计算域下侧为对称边界条件

平板壁面为无滑移边界条件

• 设置求解方法和松弛因子

计算结果

• 计算域压力场云图
  

• 计算值与实验值对比

平板上表面摩擦系数数据对比

注意：这里表面摩擦系数=壁面切应力/(0.5*密度*来流速度^2)

参考文献

A. M. Savill. “Some recent progress in the turbulence modeling of bypass

transition”. Near-Wall Turbulent Flows. Elsevier Science Publishers, pp.

829-848,1993.

P.E. Roach, D.H. Brierley. “The influence of a turbulent free stream on zero

pressure gradient transitional boundary layer development. Part I: Test

Cases T3A and T3B”. Simulation of Unsteady and Transition to Turbulence.

Cambridge University Press. Cambridge, pp. 319-347, 1992.