1x
005844
2024-11-04

D6.3.4 Стены

Вязкое течение у стены с условием не проскальзывания характеризуется сдвигающим напряжением, которое связано с градиентом скорости перпендикулярно стене. Расстояние z точки от стены по отношению к длине вязкости δν - это относительное расстояние до стены z+, которое можно определить или проверить только после расчета:

Безразмерное расстояние до стенки z+ определяет различные области потока: вязкого подслоя (z + < 5), буферного слоя (5 < z + <30) и турбулентного граничного слоя (z + >30). На практике, сложное поведение стен часто аппроксимируется с помощью функций стен. Различают модели с «пристенным» пространством или моделями с «низким числом Рейнольдса», в которых разрешается промежуточный слой ( z+ ≈1), и моделями «для дальних стен» или с «высоким числом Рейнольдса», в которых первая ячейка должна лежать вне подслоя (z+ >11).

Для точного учета давлений и сил имеет решающее значение реалистичное моделирование отрыва потока. У конструкций с острыми краями это происходит прямо на краях, в то время как у криволинейных поверхностей этот процесс более сложный и требует применения расширенных законов стены.
При использовании функций стен эквивалентная зернистость песка ks должна быть меньше или равна расстоянию первого расчетного узла от стены. Точное положение данного узла зависит от используемого численного метода.
Касательные напряжения вносят вклад в общую прочность и особенно важны для коэффициента горизонтальной силы в крылатых конструкциях. У конструкций с отрывом потока имеет большее значение правильное отображение сдвиговых слоев в области разделения.

Исходная глава