当大于30到60之间时,上面的对数法则有效,在FLUENT中,取值为>11.225,当壁面相邻的网格单元<11.225时,FLUENT将采用薄壁面应力-张力模型,其形式为:注意,在FLUENT中,平均流速及温度的壁面法则是建立在壁面单元的基础上,而不是这些定性参数在平衡的湍流边界层内近似相等。能量动量及能量方程的雷诺相似使得它们的平均温度的对数法则也相似,在FLUENT中,壁面的温度法则包括以下两条:

  1. 对热传导层采用线性法则。

  2. 湍流占主导的湍流区域采用对数法则。

热传导层的厚度与速度边界层的厚度不同,并且随流体的改变而改变。高普朗特数的流体温度边界层的厚度比其速度边界层薄很多,而对于低普朗特数的流体则刚好相反。由于粘性力消耗散热不同,高可压缩性流体在近壁面处的温度分布明显不同于亚音速的流体,在FLUENT中,温度壁面方程包含了粘性力消耗散热项。

对于具体的壁面函数选择,可以参考《FLUENT壁面函数的选择.pdf》,这份资料详尽地解释了壁面法则的不同应用场景和选择标准。如果你对矩阵求导法则感兴趣,这里也有一份详细的文档《矩阵求导法则》供你参考。

在FLUENT中的壁面法则方程为:当你深入了解这些公式时,会发现科学的奇妙之处仿佛是探索宇宙的秘密一样令人着迷!