在数值模拟中,风边界层可以像模拟带有地面粗糙度的风洞一样进行模拟。 但是为了减少计算量,直接在输入中定义一个合适的截面更有效。 需要注意的是,在湍流到达实际感兴趣区域之前,规定的速度和湍流参数可能会发生变化。 大多数湍流模型只能描述各向同性的表观粘度。 对于 k- ε 模型和 k-ω 模型,只要上部边界和地面 (z0 ) 适当设置, [SCHOOL.INSTITUTION] 更准确的方法是避免在最低点z0之前定义入流,并且对对数曲线移动偏移d0 。
RANS 计算通常在入流处施加稳态边界条件。 在 LES 模拟中经常需要定义时变入流,但是在 LES 模拟中有不同的计算方法。 一种选择是单独对边界层进行模拟,然后定义一个长的粗糙度场。 此外,也可以使用缩短的周期边界条件。
一种更有效的方法是合成湍流的入口条件。 在这里平均流剖面与时间波动在数学上叠加,以创建符合实际的边界层剖面。 有多种方法,例如根据给定的湍流强度或使用测量数据生成随机波动。
特别有效的方法是利用湍流的统计特性,例如湍流的谱、相关函数、长度和时间尺度,来生成三维的非定常流入。 需要注意的是:
预先定义的风廓线在研究区域内会发生变化,这一点至关重要。 在定义地面墙功能时必须考虑到这一点,以确保其适用性和合理性。