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STAR CCM+中的Y+处理

STAR CCM+中包含有众多的湍流模型,不同的湍流模型对Y+值的需求有所不同,而Y+值又会影响网格生成参数,因此有必要了解各种湍流模型对Y+值的需求。STAR CCM+提供了3种壁面处理方式: High y+ Wall Treatment 、 Low y+ Wall Treatment 及 All y+ Wall Treatment 。

  1. High y+ Wall Treatment

    本质上属于经典的壁面函数方法,其壁面剪切应力、湍流生成及耗散均基于平衡湍流边界层理论。依据实用经验法则,壁面单元质心应位于边界层的对数区,即满足 30。在滞止点或分离点附近,少数单元的 y+ 值偏低往往难以避免,此种情况通常可被接受。

  2. Low y+ Wall Treatment

    与低雷诺数模型保持一致。该壁面处理方法假定粘性底层已被充分解析,因而无需依赖壁面律。仅当网格足够精细,使y+值约为1或更小时,方宜采用此方法。

  3. All y+ Wall Treatment

    是一种混合方法,旨在网格极细或极粗的极限情况下,模拟前两种壁面处理方法的行为。该方法的设计目标为:当 y+ ≤ 1 时,结果与 low-y+ 处理相似;当 y+ > 30 时,结果与 high-y+ 处理相似。对于单元中心落在缓冲层的网格,该方法也能给出合理结果。然而,理想情况是使 y+ < 1(包含充分解析的粘性底层)或 30 < y+ < 50。 All y+ Wall Treatment 通用性最强,一般情况下优先使用。

下表列出了常见湍流模型(即 Spalart-Allmaras、K-Epsilon 和 K-Omega 湍流模型)的标准或推荐壁面处理方法。有关各模型的详细信息及高保真度湍流模型的壁面处理方法,请参阅用户指南。

Model Family
Model
Wall Treatment
Spalart - Allmaras
Standard
all-y+
K-Epsilon
Standard
high-y+
K-Epsilon
Realizable
high-y+
K-Epsilon
Standard Two-Layer
all-y+
K-Epsilon
Realizable Two-Layer
all-y+
K-Epsilon
Standard Low-Reynolds Number
low-y+
K-Epsilon
V2F Low-Reynolds Number
low-y+
K-Epsilon
Elliptic Blending
low-y+ or all-y+
K-Epsilon
Lag Elliptic Blending
low-y+ or all-y+
K - Omega
Standard

对于大多数应用,推荐使用SST K-Omega模型。

K - Omega
SST
all-y+

(完)


本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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文章名称:《STAR CCM+中的Y+处理》
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