首页 理论教育边界层设置:STAR-CCM+与流场计算方法

边界层设置:STAR-CCM+与流场计算方法

【摘要】:在边界层内,空气流速沿物体表面法向由零迅速增大到与来流速度基本一致。边界层的厚度在驻点处为零,然后逐渐向下游增加。为捕捉边界层内的气流流动特征,需要在物体表面划分较为细致的网格。Wall Thickness采用Number of Prism Layers、Prism Layer Thickness两项的设置方式。图2-92 边界层的三种划分方式图2-93 Number of Prism Layers图2-94 边界层厚度的两种设置方式边界层的厚度设置有设置占base size的百分比和设置厚度绝对值两种方式,如图2-94所示。

当空气流过物体表面时,由于空气与物体表面的粘附作用,在物体表面会形成一层空气粘附层,即边界层。在边界层内,空气流速沿物体表面法向由零迅速增大到与来流速度基本一致。边界层的厚度在驻点处为零,然后逐渐向下游增加。故沿边界层发展方向,边界层内的气流流速均有变化。为捕捉边界层内的气流流动特征,需要在物体表面划分较为细致的网格。

STAR-CCM+的Prism Layer Mesher工具可在“Meshing Model Selection”工具栏中选择,如图2-91所示。

978-7-111-35792-6-Chapter02-133.jpg

图2-91 Prism Layer Mesher工具

边界层的划分有三种方式,如图2-92所示。

(1)Stretch Factor(拉伸因子)采用Number of Prism Layers(边界层层数)、Prism Layer Stretching(边界层厚度增长因子)、Prism Layer Thickness(边界层总厚度)三项的设置方式。

(2)Wall Thickness(壁面厚度)采用Number of Prism Layers(边界层层数)、Prism Layer Thickness(边界层总厚度)两项的设置方式。

(3)Thickness Ratio(厚度比)采用Number of Prism Layers(边界层层数)、Prism Layer Thickness(边界层总厚度)、Prism Layer Thickness Ratio(边界层厚度比)三项的设置方式。

树形菜单中的“Number of Prism Layers”项如图2-93所示,在其属性栏中,可以修改边界层层数。

978-7-111-35792-6-Chapter02-134.jpg

图2-92 边界层的三种划分方式(www.chuimin.cn)

978-7-111-35792-6-Chapter02-135.jpg

图2-93 Number of Prism Layers(边界层层数)

978-7-111-35792-6-Chapter02-136.jpg

图2-94 边界层厚度的两种设置方式

边界层的厚度设置有设置占base size的百分比和设置厚度绝对值两种方式,如图2-94所示。其中,设置占base size百分比的方式如图2-95所示,设置厚度绝对值的方式如图2-96所示。

978-7-111-35792-6-Chapter02-137.jpg

图2-95 设置占base size百分比的方式

978-7-111-35792-6-Chapter02-138.jpg

图2-96 设置厚度绝对值的方式