邊界層厚度的案例
在 CFD 分析中計(jì)算邊界層厚度
邊界層厚度計(jì)算為從該表面到速度為 99% 自由流的點(diǎn)的距離。
邊界層厚度計(jì)算的復(fù)雜性因結(jié)構(gòu)幾何形狀和流動(dòng)性質(zhì)而異。
使用 CFD 求解器分析邊界層厚度有助于系統(tǒng)優(yōu)化以提高效率。
從玻璃杯中倒水時(shí)，您可能會(huì)注意到靠近表面的水層移動(dòng)速度比其余體積液體慢。這是因?yàn)樗俣仁芰黧w和玻璃表面之間的摩擦力的影響。靠近表面，形成邊界層。這種行為在各種流動(dòng)中都可以觀察到——例如，當(dāng)風(fēng)吹過飛機(jī)機(jī)翼或當(dāng)水與水翼船接觸時(shí)。問題在于該邊界層的厚度以及它如何影響流動(dòng)和流體系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
CFD 模擬使邊界層分析更容易，即您可以可視化流速和壓力分布，計(jì)算 CFD 中的邊界層厚度，并優(yōu)化流體系統(tǒng)以獲得最大效率。
邊界層厚度
邊界層是指在流動(dòng)過程中靠近接觸表面存在的薄層流體。邊界層的形成可以歸因于表面和流體之間存在摩擦。摩擦減慢了正常的流體流動(dòng)速度，并形成了一個(gè)低速區(qū)——邊界層。因此，邊界層也可以通過速度的逐漸過渡來表征。
隨著流體遠(yuǎn)離表面移動(dòng)，速度的增加變得明顯——從表面的零速度到自由流速度。從流體粒子速度為零的表面到速度達(dá)到 99% 自由流的點(diǎn)的距離稱為邊界層厚度。通常，邊界層厚度增加如下：
?流體粒子速度降低
?表面粗糙度增加
?流體粘度增加
邊界層厚度的公式在很大程度上取決于流動(dòng)是層流還是湍流。讓我們考慮在平板上流動(dòng)的流體。在層流邊界層中，流動(dòng)平穩(wěn)且摩擦較小。在這種情況下，可以使用 Blasius 解決方案計(jì)算邊界層厚度：
δ 是邊界層厚度
x是平板的長(zhǎng)度
Re 是雷諾數(shù)
湍流可能與表面粗糙度過高、流動(dòng)隨機(jī)性和強(qiáng)度增加有關(guān)。因此，CFD 中邊界層厚度的計(jì)算可以簡(jiǎn)單地作為一個(gè)估計(jì)值。
展開 CFD學(xué)習(xí)：Y+邊界層厚度
Y+值決定了邊界層厚度預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
1 到 30 之間的 Y+ 值被認(rèn)為適合模擬。
讓我們考慮一個(gè)流體流過平板的常見示例。在板的表面附近，流體由于摩擦而減速并形成稱為邊界層的薄層。邊界層的厚度計(jì)算為表面與流體流速等于 99% 自由流速度的點(diǎn)之間的距離。該邊界層的估計(jì)非常重要，因?yàn)樗軌蛑С肿枇蜕Φ念A(yù)測(cè)、流固耦合的理解以及流固設(shè)計(jì)和優(yōu)化的湍流建模。
在計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 中，使用稱為 Y+ 值的參數(shù)可以更輕松地估算邊界層厚度。Y+邊界層厚度有助于提高流體模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性和效率。
在本文中，我們將深入探討流體系統(tǒng)分析中 Y+ 值與邊界層厚度之間的關(guān)系。
了解 Y+ 值
Y+ 值是一個(gè)無量綱參數(shù)，表示從第一個(gè)網(wǎng)格單元格到表面壁的距離。
在CFD中，Y+值是決定邊界層厚度精度的重要參數(shù)。在數(shù)學(xué)上，Y+ 值可以計(jì)算為：
Y+值的公式
這里，u_τ是摩擦速度，y是壁距，μ是流體的運(yùn)動(dòng)粘度。
摩擦速度可以根據(jù)壁面剪切應(yīng)力 τ_w 計(jì)算：
摩擦速度公式
https://drive.google.com/file/d/1rtvROyksCT_Fj0OyhyjnBTx5guu7Pcoe/view?usp=share_link
（替代文字：摩擦速度公式）
由上式可推導(dǎo)出壁面剪應(yīng)力方程為：
壁面剪應(yīng)力公式
上式用表面摩擦系數(shù) (C_f) 和自由流速度 (U_f) 表示。
由于邊界層厚度分析中Y+的值是由上述等式推導(dǎo)出來的，因此有以下幾點(diǎn)需要注意：
如果 Y+ <1，則第一個(gè)網(wǎng)格單元位于層流子層內(nèi)。
如果 Y+ > 30，則第一個(gè)網(wǎng)格單元位于粘性子層內(nèi)。
展開 請(qǐng)問自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流的邊界層厚度怎么計(jì)算？
自然對(duì)流有邊界層嗎？自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流的邊界層厚度怎么計(jì)算？
運(yùn)用Star CCM+生成流體域的可變邊界層網(wǎng)格 ￥10
在進(jìn)行湍流仿真計(jì)算時(shí)，對(duì)于流體域截面積存在突變的情況，如果采用固定邊界層厚度值，可能會(huì)使注流速區(qū)網(wǎng)格不滿足仿真要求。本案例僅運(yùn)用Star CCM+前處理完成可變邊界層厚度設(shè)置，sim文件如下。
流體網(wǎng)格為什么有邊界層劃分
求解高雷諾數(shù)繞流問題時(shí)，可把流動(dòng)分為邊界層內(nèi)的粘性流動(dòng)和邊界層外的理想流動(dòng)兩部分，分別迭代求解。邊界層有層流、湍流、混合流 ，低速（不可壓縮）、高速（可壓縮）以及二維、三維之分。由于粘性與熱傳導(dǎo)緊密相關(guān)，高速流動(dòng)中除速度邊界層外，還有溫度邊界層。
三、邊界層厚度
邊界層內(nèi)從物面 （當(dāng)?shù)厮俣葹榱悖╅_始，沿法線方向至速度與當(dāng)?shù)刈杂闪魉俣萓 相等（嚴(yán)格地說是等于0.990或0.995U）的位置之間的距離，記為δ 。
邊界層厚度與流動(dòng)的雷諾數(shù)、自由流的狀態(tài)、物面粗糙度、物面形狀和延展范圍都有關(guān)系。由繞流物體頭部（前緣）起，邊界層厚度從零開始沿流動(dòng)方向逐漸增厚。當(dāng)空氣流的雷諾數(shù)為Rex=10時(shí)，在距前緣1米處，平板上層流邊界層的厚度為3.5毫米。在平滑平板上，層流邊界層的厚度。
四、層流邊界層
流體繞物體流動(dòng)時(shí)，在物體的前端或上游部分的邊界層，一般是層流邊界層。沿曲面的層流邊界層。由于外流速度有變化，與平板有所不同，但速度分布大致類似。緊貼物面的速度梯度較大，因而剪應(yīng)力也較大。物面上的剪應(yīng)力為：
式中， 為流體動(dòng)力粘性系數(shù)。算出了τ0，就可求出物面的摩擦阻力系數(shù)和摩擦阻力。
展開 邊界層理論及壁面方法
STAR-CCM+邊界層網(wǎng)格處理
STAR-CCM+邊界層網(wǎng)格生成方法非常簡(jiǎn)單，默認(rèn)設(shè)置如圖6所示，邊界層定義方法采用Stretch factor，需要定義的參數(shù)有：Numberof Prism Layer （邊界層總層數(shù)），Prism layer stretching（相鄰層間的比例），Prism LayerTotal Thickness（邊界層總厚度），邊界第一層網(wǎng)格厚度通過上述三個(gè)參數(shù)計(jì)算得出。
圖6 Stretch Factor方法
如果想直接定義底層厚度，只需要在Prism Layer Mesher的屬性欄里更改生成方法，相應(yīng)的參數(shù)變更為Prism Layer Near WallThickness（底層厚度），層間增長(zhǎng)率通過計(jì)算得出。
圖7 wallThickness方法
以NASA CRM飛機(jī)模型巡航狀態(tài)工況為例（Ma=0.85，Re=5000000，特征弦長(zhǎng)Lc=7m），若采用圖7的wallThickness方法，需要確定三個(gè)主要參數(shù)：
1. Prism Layer Near WallThickness（底層網(wǎng)格厚度）
可通過下列公式計(jì)算y+=1條件下的底層網(wǎng)格厚度，為0.037mm
2. Prism Layer TotalThickness（邊界層總厚度）
利用
計(jì)算得出
3. Number of PrismLayer （邊界層總層數(shù)）
外氣動(dòng)計(jì)算一般推薦層間增長(zhǎng)率在1.2~1.3之間，此處取增長(zhǎng)率1.2，可計(jì)算得到大約需要35層邊界層。
展開 CFD學(xué)習(xí)：無粘流中的邊界層方程
利用無粘流的 CFD 分析預(yù)測(cè)邊界層行為
CFD 一直是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員用來預(yù)測(cè)復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流動(dòng)行為的流行工具。雖然無粘流對(duì)于實(shí)際應(yīng)用可能不實(shí)用，但簡(jiǎn)化的流動(dòng)模型可以幫助對(duì)流體行為進(jìn)行初步估計(jì)，從而確定優(yōu)化區(qū)域。以下是 CFD 如何幫助分析無粘流中的邊界層方程：
數(shù)值分析
CFD 工具可用于求解與邊界層相關(guān)的偏微分方程。數(shù)值分析有助于理解流動(dòng)行為和流動(dòng)可能分離或變成湍流的過渡區(qū)域。
流動(dòng)分離
在無粘流中，當(dāng)方向突然改變時(shí)，流動(dòng)可能會(huì)分離。壓力的突然降低和速度的增加可能導(dǎo)致流體從表面分離。可以通過速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的 CFD 模擬來評(píng)估流動(dòng)分離。
邊界層厚度
CFD通過確定從表面到流體達(dá)到 99% 自由流速度的位置的距離來預(yù)測(cè)邊界層的厚度。為此，必須指定邊界條件，包括無粘流的無滑移條件。
系統(tǒng)優(yōu)化
表面周圍流動(dòng)行為的模擬有助于分析不同的設(shè)計(jì)概念。然后可以比較不同的結(jié)果以優(yōu)化設(shè)計(jì)以獲得最大效率。
使用 CFD 模擬求解無粘流中的邊界層方程
無粘流中邊界層參數(shù)的數(shù)值分析可以通過求解與流動(dòng)相關(guān)的偏微分方程組來完成。CFD 求解器可以通過使用歐拉方程對(duì)無粘流進(jìn)行建模和分析來幫助進(jìn)行此分析。從仿真中獲得的結(jié)果是確定流體系統(tǒng)中速度和壓力分布的關(guān)鍵，這對(duì)于理解流動(dòng)的關(guān)鍵變化非常重要；例如，分離、湍流、沖擊波和渦流。利用CFD進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，工程師可以輕松求解無粘流中的邊界層方程，便于對(duì)復(fù)雜流體系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。
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文章來源：cadence博客
展開 層流邊界層的特征
存在其他相似之處：
雖然不可能指出邊界層讓位于周圍流體的確切點(diǎn)，但包絡(luò)的參數(shù)（包括其厚度）在 99% 邊界層條件下得到了明確定義。
熱傳遞只能發(fā)生在邊界層的相鄰切片之間，這與層內(nèi)流體的運(yùn)動(dòng)非常相似；湍流的傳熱可以改為垂直于固體的方向直接流動(dòng)（提高流體與固體之間的熱交換能力）。
有幾種方法可以計(jì)算層流的熱包絡(luò)厚度：
99% 邊界層厚度 -為了簡(jiǎn)化從固體溫度到流體溫度的漸近方法，該方法遠(yuǎn)到可以忽略不計(jì)受溫度的影響，工程解決方案是將未受影響的流體的 99% 溫度作為距離邊界劃定的地方。該方程根據(jù)實(shí)體的幾何形狀發(fā)生顯著變化。
熱位移厚度 -不是假設(shè)連續(xù)的溫度梯度，而是假設(shè)在離固體一定距離處的溫度是逐步變化的。然后可以通過對(duì)這些值進(jìn)行數(shù)值積分來構(gòu)建包絡(luò)。
矩 -由于層流的溫度分布非常接近高斯分布，因此可以使用積分方法對(duì)整個(gè)范圍內(nèi)的熱分布進(jìn)行建模，而不僅僅是在邊界處。
使用 Cadence CFD 仿真確保順暢的工作流程
由于其機(jī)械性能，層流邊界層的特性在一系列應(yīng)用中至關(guān)重要。Cadence CFD 軟件精確模擬層流條件以實(shí)現(xiàn)順暢航行。在確定任何船只的適航性時(shí)，為湍流做好準(zhǔn)備也是必不可少的，并且可以使用尖端的 Cadence 解決方案快速全面地處理兩種流動(dòng)特性的密切關(guān)系。
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展開 CFD理論|流動(dòng)邊界層
過渡層：所在厚度為
，粘性切應(yīng)力和湍流附加切應(yīng)力為同一數(shù)量級(jí)，流動(dòng)狀態(tài)極其復(fù)雜，由于厚度不大，在工程計(jì)算中，有時(shí)將其并入對(duì)數(shù)律層的區(qū)域中。
對(duì)數(shù)律層：其內(nèi)流體受到的湍流附加切應(yīng)力大于粘性切應(yīng)力，因而流動(dòng)處于完全湍流狀態(tài)。
尾跡律層：所在厚度為
，層內(nèi)流動(dòng)受到的湍流附加切應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粘性切應(yīng)力，流動(dòng)處于完全湍流狀態(tài)，但與對(duì)數(shù)律相比，湍流強(qiáng)度已明顯減弱；
粘性底層：所在厚度為
，由于湍流的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，外部非湍流流體不斷進(jìn)入邊界層內(nèi)發(fā)生摻混，使湍流強(qiáng)度限制減弱，同時(shí)邊界層內(nèi)對(duì)的湍流流體也不斷進(jìn)入鄰近的非湍流區(qū)。
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展開 四十五、壁面函數(shù)理論及y+的確定
因?yàn)榱黧w無論流動(dòng)，還是傳熱、傳質(zhì)都存在邊界層。而之所以有壁面函數(shù)這個(gè)東西，根源就在于邊界層理論。
1. 邊界層理論
大家都知道什么是邊界層理論，我們想要理解壁面函數(shù)，就必須搞清楚邊界層理論的產(chǎn)生對(duì)數(shù)值計(jì)算帶來了什么影響？？？。
邊界層分為速度邊界層、熱邊界層和濃度邊界層。
速度邊界層：當(dāng)具有粘性的流體，經(jīng)過壁面附近，流速下降，直接貼附于壁面的流體靜止不動(dòng)的一個(gè)薄層。
熱邊界層：指黏性流體流動(dòng)壁面附近形成的以溫度劇變?yōu)樘卣鞯牧黧w薄層。
熱邊界層厚度：
其中δ表示速度邊界層的厚度，δt表示熱邊界層的厚度
濃度邊界層：某組分在流體中的濃度與固體壁面的濃度存在差異，則在壁面垂直方向上的流體內(nèi)部將存在濃度梯度的流體薄層。
濃度邊界層厚度
其中δ表示速度邊界層的厚度，δc表示熱邊界層的厚度，
2. 近壁面細(xì)節(jié)捕獲
這三種邊界層都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是某個(gè)物理量A發(fā)生劇變，在邊界層內(nèi)產(chǎn)生非常大的梯度，且越靠近邊界層梯度越大。而在邊界層外，物理量A與主流中的物理量A值幾乎相等，不存在梯度。
為了獲得更加精確的計(jì)算結(jié)果，必須對(duì)邊界層內(nèi)的物理量梯度進(jìn)行非常細(xì)節(jié)的捕獲，如果捕獲呢？？我們首先冒出來的想法---網(wǎng)格加密
邊界層網(wǎng)格加密是一個(gè)方式，將邊界層網(wǎng)格畫的非常密，越靠近邊界層網(wǎng)格越密，這樣可以捕獲更多的細(xì)節(jié)，同時(shí)計(jì)算也會(huì)更加準(zhǔn)確。
展開 那些年遇到的無量綱數(shù)
03—
普朗特?cái)?shù)（Pr）
普朗特?cái)?shù)是流體力學(xué)中表征流體流動(dòng)中動(dòng)量交換與熱交換相對(duì)重要性的一個(gè)無量綱參數(shù)，表明溫度邊界層和流動(dòng)邊界層的關(guān)系，反映流體物理性質(zhì)對(duì)對(duì)流傳熱過程的影響。記為Pr。
υ為運(yùn)動(dòng)粘度，α為熱擴(kuò)散系數(shù)，μ為動(dòng)力粘度，c_ρ為比熱容，k為導(dǎo)熱系數(shù)。
當(dāng)幾何尺寸和流速一定時(shí)，流體粘度大，流動(dòng)邊界層厚度也大；流體導(dǎo)溫系數(shù)大，溫度傳遞速度快，溫度邊界層厚度發(fā)展得快,使溫度邊界層厚度增加。因此，普朗特?cái)?shù)的大小可直接用來衡量?jī)煞N邊界層厚度的比值。
04—畢渥數(shù)（Bi）
表征固體內(nèi)部單位導(dǎo)熱面積上的導(dǎo)熱熱阻（內(nèi)部熱阻）與單位面積上的換熱熱阻（即外部熱阻）之比。
б是特征長(zhǎng)度，h是表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，λ是導(dǎo)熱系數(shù)。
Bi數(shù)越小，意味著內(nèi)熱阻越小或外熱阻越大；Bi越大，意味著內(nèi)熱阻越大或外熱阻越小。
05—
傅里葉數(shù)（Fo）
傅里葉數(shù)可以理解為兩個(gè)時(shí)間間隔相除所得的無量綱時(shí)間。
τ是從邊界上開始發(fā)生熱擾動(dòng)的時(shí)刻起到所計(jì)算時(shí)刻為止的時(shí)間間隔，分母可以視為使邊界上發(fā)生的有限大小的熱擾動(dòng)穿過一定厚度的固體擴(kuò)散到l_c的面積上所需的時(shí)間。因此，F(xiàn)o數(shù)可以看成是表征非穩(wěn)態(tài)過程進(jìn)行深度的無量綱時(shí)間。在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中，這一無量綱時(shí)間越大，熱擾動(dòng)就越深入的傳播到物體內(nèi)部，因而物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度越接近周圍介質(zhì)的溫度。
展開 
4-邊界層之三問（手動(dòng) 碼字 如轉(zhuǎn) 注明來處 少量模型數(shù)據(jù)信息收費(fèi)） ￥2
本章內(nèi)容在編寫之初想法很簡(jiǎn)單，只是想告訴大家在軟件里面怎么操作生成邊界層，但是寫的過程中又有了新的想法。
本章節(jié)主要包含以下內(nèi)容：
1.什么是邊界層；
2.什么是y+;
3.邊界層數(shù)對(duì)流速和流阻的影響.
先借用ccm+ tutorial文件里面的一段原文來解釋一下在流動(dòng)的求解過程中為什么要引入邊界層網(wǎng)格。
插一句題外話，大家在學(xué)習(xí)軟件的時(shí)候，不管是結(jié)構(gòu)仿真軟件的學(xué)習(xí)還是流體仿真或者工藝仿真、物流仿真等，在最初入門的時(shí)候都可以借助軟件自帶的算例和幫助文件，可以很好的完成入門。
原文描述很詳細(xì)，簡(jiǎn)單翻譯劃線的一小段。
“速度和溫度的梯度在湍流邊界層的粘性底層里變化非常劇烈，一個(gè)粗糙的網(wǎng)格很難表達(dá)這種梯度變化。對(duì)于低雷諾數(shù)流動(dòng)（y+ ~ 1）可以直接使用邊界層來求解粘性底層。換而言之，當(dāng)求解y+>30的高y+壁面函數(shù)，則需要使用尺寸更大一些的網(wǎng)格。”同時(shí)設(shè)置壁面函數(shù)和邊界層的目的和意義就是簡(jiǎn)化模型，使求解更加準(zhǔn)確和收斂。
1什么是邊界層
黏性流體流經(jīng)固體邊壁時(shí)，在壁面附近形成的流速梯度明顯的流動(dòng)薄層，叫做邊界層。大家都知道，流體通常都具有一定的粘度，而液體的流動(dòng)過程除了受慣性的影響，粘性產(chǎn)生的影響也非常大，邊界層內(nèi)的流態(tài)由于受到粘性和慣性的作用，由貼近壁面的層流過渡為中心位置的湍流。
邊界層厚度（Boundary-layer thickness）
指從邊界層壁面開始，到沿著壁面切向的流動(dòng)速度達(dá)到自由來流速度的99%的位置的垂直于壁面的高度。
邊界層很薄，一般都是毫米~微米級(jí)，因此，若采用劃分網(wǎng)格進(jìn)而利用數(shù)值方法求解的話，勢(shì)必會(huì)大大增加計(jì)算網(wǎng)格的數(shù)量，從而急劇增加計(jì)算工作量。
展開 超聲速平板邊界層轉(zhuǎn)捩過程中擬序結(jié)構(gòu)的時(shí)間演化 | 航空學(xué)報(bào)CJA
論文下載二維碼：
一
研究背景
在層流-湍流轉(zhuǎn)捩過程中，及時(shí)地可視化擬序結(jié)構(gòu)的有組織運(yùn)動(dòng)是解開復(fù)雜動(dòng)力學(xué)過程的有力工具之一。特別是時(shí)間分辨可視化方法尤為重要。因?yàn)檫@些時(shí)間分辨方法將提供更多關(guān)于擬序結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)捩過程中的有組織運(yùn)動(dòng)的有用信息，有助于進(jìn)一步理解轉(zhuǎn)捩機(jī)制。例如，到目前為止，發(fā)夾渦是如何在下游進(jìn)一步發(fā)展的，超聲速板邊界層中流動(dòng)破裂的機(jī)制是什么，以及如何產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)都沒有得到很好的解釋。因此，可視化轉(zhuǎn)捩過程中結(jié)構(gòu)的演變有助于理解轉(zhuǎn)捩結(jié)構(gòu)的起源、形成和影響發(fā)展的因素，并有望為控制邊界層轉(zhuǎn)捩提供方法。
相對(duì)不可壓邊界層研究，關(guān)于可壓縮邊界層中結(jié)構(gòu)演變的實(shí)驗(yàn)研究很少，特別是在超聲速或高超聲速邊界層中。在超聲速流動(dòng)中，這些過程通常發(fā)生在微秒級(jí)的時(shí)間尺度上，在這樣的時(shí)間尺度上，很難通過實(shí)驗(yàn)獲得多幅高分辨率的流動(dòng)可視化圖像。超聲速或高超聲速流動(dòng)演變的實(shí)驗(yàn)研究提出了重大挑戰(zhàn)。因?yàn)橐櫢咚倭鞯慕Y(jié)構(gòu)演變，需要以快速（kHz甚至MHz）的重復(fù)率采集圖像。此外，需要非常短的曝光時(shí)間來解析瞬時(shí)流動(dòng)特征。因此，在保持超聲速流動(dòng)的有意義的空間分辨率的同時(shí)，滿足高速成像的時(shí)間分辨率要求具有挑戰(zhàn)性。
二
研究亮點(diǎn)
采用一種由多個(gè)脈沖激光器和多個(gè)照相機(jī)組合的方式，實(shí)現(xiàn)在非常短的時(shí)間間隔以高分辨率記錄Ma=3超聲速平板邊界層在轉(zhuǎn)捩過程中擬序結(jié)構(gòu)的快速變化過程，通過分析擬序結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的變化以促進(jìn)對(duì)邊界層轉(zhuǎn)捩和破碎成湍流過程的進(jìn)一步理解。
展開 案例41-粘熱諧振器的聲學(xué)分析
• 選擇一種可用的粘熱模型：低降低頻率（LRF）模型適用于截止頻率以下的層和管，邊界層阻抗（BLI）模型應(yīng)用于與粘熱邊界層厚度相比較大的幾何結(jié)構(gòu)。
• 發(fā)出PLAS，ALPHA命令，對(duì)系統(tǒng)的吸收系數(shù)進(jìn)行后處理。
參考文獻(xiàn)
Hannink, M. H. C., Wijnant, Y. H., de Boer, A. (2004). Optimised sound absorbing trim panels for the reduction of aircraft cabin noise. 11th International Congress on Sound and Vibration, St. Petersburg, Russia
展開 CFD學(xué)習(xí)：層流邊界層
作者Cadence CFD 解決方案
關(guān)鍵要點(diǎn)
湍流邊界層和層流邊界層之間的區(qū)別。
層流流體的特點(diǎn)是什么？
如何用層流分析邊界。
層流邊界層與湍流邊界流層的比較
由于所有物質(zhì)都是由原子粒子組成的，因此量子力學(xué)的原理支配著所有運(yùn)動(dòng)。海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理是量子力學(xué)的一個(gè)重要基礎(chǔ)，它斷言任何物理系統(tǒng)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)水平都是有限的。換句話說，系統(tǒng)狀態(tài)總是有一些未知的方面是無法知道的，因此無法在原子級(jí)別直接控制。
幸運(yùn)的是，在處理經(jīng)典物理學(xué)級(jí)別的物體時(shí)，這一重要原理的影響通常可以忽略不計(jì)。然而，可控性的概念通常適用于處理空氣動(dòng)力流體流動(dòng)等物理現(xiàn)象。最好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于對(duì)自然發(fā)生的理想層流邊界層和混沌湍流邊界層之間差異的透徹理解。
湍流邊界層與層流邊界層的區(qū)別
就它們對(duì)飛機(jī)飛行的影響而言，湍流和層流邊界層可以被認(rèn)為是相反的。層流是更可取的，因?yàn)樗兄诜€(wěn)定和平穩(wěn)的飛行，而湍流會(huì)導(dǎo)致飛行顛簸，并且會(huì)由于增加的阻力（主要空氣動(dòng)力之一）而威脅飛機(jī)保持其航向和高度的能力。從圖形的角度來看，這種差異非常明顯，如下所示。
層流與湍流剖面。圖片來自Bronkhorst。
如上所示，湍流邊界層與層流邊界層的流體活動(dòng)之間存在顯著差異。這種變化的一個(gè)跡象是雷諾數(shù)，當(dāng)該層表現(xiàn)出湍流時(shí)雷諾數(shù)高于 3000，而對(duì)于層流通常低于 2300。如下所述，還有其他重要特征表明流動(dòng)是層流的。
層流的特性
無量綱雷諾數(shù)是邊界層中存在的流體流動(dòng)類型的重要指標(biāo)，是層流邊界層流動(dòng)的顯著屬性之一，如下所列。
層流流體流動(dòng)邊界層屬性
? 分層流動(dòng)
層流的特點(diǎn)是獨(dú)特而獨(dú)立的層，它們滑過但又
不跨越水平相鄰層。
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