关于壁面函数问题

且听风吟R

如图所示，壁面上的k和e是通过摩擦速度得到的，然后摩擦速度是通过这个对数律得到的，现在我不明白的是如何根据对数律得到摩擦速度，还有这个U是哪个的U是初始的还是壁面附近的,这个方程是如何通过牛顿迭代求解的？

且听风吟R

周华 发表于 2017-6-27 19:42
就是在迭代开始时先给定一个初始值，然后再开始迭代。

周老师，像这个示意图，第一层网格高度我用NASA的那个小程序取y+=30估算得到的y，y+=30代如U+=2.5ln（y+）+5.5，得到U+=14，
（1）这个得到的只是U+，U还是不知道？
（2）有这个y+是不是只存在边界附近，在核心区还存在吗？
（3）边界附近每处的y+都不一样，取y+迭代的时候如何取？
原谅我的啰里啰嗦

且听风吟R

并且即使可以初始速度 壁面函数的uplus和k也有关 k都不知道怎么能出来uplus呢？

周华

U是当地时均场流速，U=U（y+)，用牛顿迭代法求解实际上是要求出这个U(y+)的函数关系式。具体做法就是先假定y+等于某个值时相应的U值，然后经过牛顿迭代得出其最终的近似值。只要初始值给的不离谱，牛顿迭代法就能得出近似值。在U=U(y+)的关系式得到后，U对y的导数就可以求出，壁面粘性应力也可以求出，摩擦速度就求出来了。

且听风吟R

周华 发表于 2017-6-26 11:26
U是当地时均场流速，U=U（y+)，用牛顿迭代法求解实际上是要求出这个U(y+)的函数关系式。具体做法就是先假定 ...

周老师好，这个“先假定y+等于某个值时相应的U值”这句话是不是这样理解“我假定y+=30时对应的U为0.8，y+和U知道了，就可以迭代处U*了”
我们知道y+是第一层网格距离与U*的乘积比上粘度，那么假设的y+对应的U是不是第一层网格处的U？

周华

U在迭代前应该是未知的，要是已知就不用迭代求解了。y+是一个无量纲量，其定义类似于雷诺数，只不过用这个点到物面的距离做特征长度。物面附近的每个点都有y+值，并不是只有第一层网格有。

且听风吟R

周华 发表于 2017-6-26 16:07
U在迭代前应该是未知的，要是已知就不用迭代求解了。y+是一个无量纲量，其定义类似于雷诺数，只不过用这个 ...

我用fluent做了一个简单的管道流，选的是标准壁面函数。壁面上的y+也大于12.5，也就是第一层网格落在了对数层；发现除第一层网格处，其他处的y+都为零。
这个对数律公式是应用于全场的还是只是壁面附近？如果是全场就出现了ln（y+=0）的情况了？
如果是壁面第一层网格，那这个U就只是壁面第一层网格处的时均速度了？

周华

对数律公式当然只能用于对数层，FLUENT中只计算第一层网格的y+是因为只算这层的y+就够了。

且听风吟R

周华 发表于 2017-6-27 11:34
对数律公式当然只能用于对数层，FLUENT中只计算第一层网格的y+是因为只算这层的y+就够了。

哦，因为我第一层网格就落在对数层，所以fluent中的y+只是第一层网格处的y+，对数层应用对数律公式。比如我取y+=30，然后计算得到第一层网格高度y，然后在这个区域使用对数律公式，还是您说的这个步“先假定y+等于某个值时相应的U值，然后经过牛顿迭代得出其最终的近似值”，我还是不太明白，可不可以举一个具体的例子，或者相应的代码？麻烦了

周华

且听风吟R 发表于 2017-6-27 15:04
哦，因为我第一层网格就落在对数层，所以fluent中的y+只是第一层网格处的y+，对数层应用对数律公式。比如 ...

就是在迭代开始时先给定一个初始值，然后再开始迭代。

且听风吟R

还有这个y+=u*×y/v中的y是第一层网格高度还是整个区域内到壁面的距离？