1x
005844
4.11.2024

D6.3.4 Stěny

Viskózní proudění v blízkosti stěny s podmínkou prokluzu je charakterizováno smykovým napětím, které souvisí s gradientem rychlostí kolmo ke stěně. Vzdálenost z bodu od stěny, vztažená k viskózní délce δν, je relativní vzdálenost stěny z+, kterou lze stanovit nebo ověřit až po výpočtu:

Bezrozměrná vzdálenost stěn z+ definuje různé oblasti proudění: viskózní podvrstva (z + < 5), nárazníková vrstva (5 < z + <30) a turbulentní mezní vrstva (z + >30). V praxi se složité chování stěn často aproximuje stěnovými funkcemi. Rozlišuje se mezi modely s „téměř stěnou“ nebo „s nízkým Reynoldsovým číslem“, které řeší podvrstvu ( z+ ≈1), a mezi modely s „vzdálenější stěnou“ nebo „s vysokým Reynoldsovým číslem“, v nichž první buňka by měla ležet mimo podvrstvu (z+ >11).

Pro přesné zachycení tlaků a sil je rozhodující realistické modelování oddělení proudění. U konstrukcí s ostrými hranami k tomu dochází na okrajích, zatímco u zakřivených ploch je tento proces složitější a vyžaduje pokročilé zákonitosti stěn.
Při použití stěnových funkcí musí být ekvivalentní drsnost písku ks menší nebo rovna vzdálenosti prvního výpočetního uzlu od stěny. Přesná poloha tohoto uzlu závisí na použité numerické metodě.
Smyková napětí přispívají k celkové únosnosti a jsou zvláště důležitá pro součinitel vodorovné síly v křídlových konstrukcích. U konstrukcí s dělením proudění má větší význam správné zachycení smykových vrstev v oblastech dělení.

Nadřazená kapitola