D3. Rugoso

Na simulação CFD de fluxos de edifícios, devem ser considerados dois tipos diferentes de camadas limite.

• A camada limite atmosférica como condição de fluxo.
• Camadas de contorno locais em superfícies sólidas, frequentemente modeladas através de funções de parede.

Se o fluxo não for resolvido diretamente na superfície estrutural, são aplicadas as leis da parede, que estabelecem requisitos específicos na discretização da superfície. A aplicação de leis de paredes em áreas de separação deve ser examinada de forma crítica.
Embora ambos os tipos de camada limite sejam baseados na lei das paredes logarítmicas universais, estes utilizam parâmetros diferentes para descrever a rugosidade da superfície:

• A camada limite atmosférica utiliza o comprimento de rugosidade implícito z₀.
• As funções de parede geralmente utilizam a rugosidade equivalente explícita dos grãos de areia k_s.

Esses parâmetros de rugosidade têm origem em diferentes perspetivas e têm magnitudes variáveis ( k_s : 0,9 a 60 m; z₀ :0,01 a 1 m). Portanto, a equivalência direta não é permitida.
Para aplicar a rugosidade do terreno nas funções de parede, é necessário converter z₀ em k_s. Dependendo da implementação, aplica-se uma aproximação: k_s ≈20⋅z₀ até 30⋅z₀ (de acordo com Schlichting eblocken).
Esta distinção é crucial para a modelação correta das camadas de fronteira em simulações CFD de fluxos de edifícios.