湍流流动受壁面的影响很大。显然,壁面上必须满足无滑移条件,因此平均速度场会受到影响。然而,壁面的存在也以非常复杂的方式改变了湍流。在壁面非常接近的位置,粘性阻尼减少了切向速度波动,而动力学阻塞减少了法向波动。然而,靠近壁面区域的外部,由于平均速度梯度的大幅增加,湍流很快增强,产生了湍流动能。

近壁建模对数值解的准确性影响很大,因为壁面是平均涡量和湍流的主要来源。毕竟,近壁区域的解变量梯度很大,动量和其他标量传输也最为激烈。因此,在近壁区域准确地表示流动决定了成功预测壁面湍流流动。

许多实验表明,近壁区域可以大致分为三个层次。在最内层,称为“粘性子层”,流动几乎是层流的,(分子)粘性在动量和热质传递中起主导作用。在外层,称为完全湍流层,湍流起主要作用。最后,在粘性子层和完全湍流层之间有一个中间区域,其中分子粘性和湍流的影响同样重要。图4.15:近壁区域的分区以半对数坐标绘制,说明了这些近壁区域的分区。


原文地址: http://www.cveoy.top/t/topic/qFe 著作权归作者所有。请勿转载和采集!

免费AI点我,无需注册和登录