近壁面处理方法对气流模拟的影响

气流模拟结果依赖于对近壁面湍流的准确预测。本文对不同近壁面处理方法进行了比较研究。该方法应用于两个测试案例：(1) 第一个案例涉及充分发展的平面槽道流（即两个无限大平板之间的流动）。模拟结果与 Moser 等人 (1999) 在 $Re\tau$ = 590（其中 $Re\tau$ 表示由摩擦速度 $u\tau$、运动粘度 $v$ 和槽道半宽 $\delta$ 定义的摩擦雷诺数）下的直接数值模拟 (DNS) 数据进行了比较；(2) 第二个案例是室内空气分布的基准测试 (Nielsen, 1990)。模拟结果与通过激光多普勒测速法获得的实验数据进行了比较。模拟借助商用 CFD 代码 Fluent (2005) 进行。测试了 Fluent 中可用的近壁面处理方法：标准壁面函数、非平衡壁面函数和增强壁面处理。每种情况都需要合适的网格，且第一个近壁面节点位置适当。给出了近壁面平均流向速度 U+ 和湍动能 k+ 分布的结果，上标为 + 的变量是由壁面摩擦速度 $u\tau$ 和运动粘度 {\nu} 无量纲化的量。