Roughness Heightfluent壁面粗糙度設(shè)置

1、KsCsSettingtheRoughnessParametersTheroughnessparametersareintheMomentumtaboftheWallDialogBox(seeFigure6.34:TheWallDialogBoxforMarangoniStre),whichisopenedfromtheBoundaryConditionsTaskPag(asdescribedinSettingCellZoneandBoundaryConditio).Tomodelthewallroughnesseffects,youmustspecifytworoughnessparamet

2、ers:theRoughnessHeight,-,andtheRoughnessConstant,-.Thedefaultroughnessheight(-)iszero,whichcorrespondstosmoothwalls.Fortheroughnesstotakeeffect,youmustspecifyanon-zerovalueforForauniformsand-grainroughness,theheightofthesand-graincansimplybetakenfor.Foranon-uniformsand-grain,however,themeandiameter(

3、)wouldbeamoremeaningfulroughnessheight.Forothertypesofroughness,anequivalent”sand-grainroughnessheightcouldbeusedfor.Theaboveapproachesareonlyrelevantiftheheightisconsideredconstantpersurface.However,iftheroughnessconstantorroughnessheightisnotconstant,thenyoucanspecifyaprofile(seeProfile).Similarly

4、,user-definedfunctionsmaybeusedtodefineawallroughnessheightthatisnotconstant.Fordetailsontheformatofuser-definedfunctions,refertotheUDFManual.Choosingaproperroughnessconstant()isdictatedmainlybythetypeofthegivenroughness.TheCs=0.5比defaultroughnessconstant(-)wasdeterminedsothat,whenusedwith-turbulene

5、emodels,itreproducesNikuradsesresistaneedataforpipesroughenedwithtightly-packed,uniformsand-grainroughness.Youmayneedtoadjusttheroughnessconstantwhentheroughnessyouwanttomodeldepartsmuchfromuniformsand-grain.Forinstanee,thereissomeexperimentalevideneethat,forC5=0.5-1.0non-uniformsand-grains,ribs,and

6、wire-meshroughness,ahighervalue(-)ismoreGappropriate.Unfortunately,aclearguidelineforchoosingforarbitrarytypesofroughnessisnotavailable.Note：TheroughwallformulationusingtheshiftintroducedinEquation693eliminatesallrestrictionswithrespecttomeshresolutionnearthewallandcanthereforeberunonarbitraryfineme

7、shes.兩個參數(shù)的含義是:roughnessheight粗糙度厚度Ks,也就是通常說的粗糙度，如果Ks=0,則認(rèn)為是光滑的。如要考慮粗糙度，對于均勻砂粒狀表面，可簡單任務(wù)Ks為砂粒高度；對不均勻表面，可用砂粒平均直徑?？諝鈩恿W(xué)概念粗糙度即粗糙高度或粗糙參數(shù),是地表的一種空氣動力學(xué)參數(shù)。可表示地表(包括陸面、植被和水面)的粗糙程度，具有長度的量綱。在數(shù)值上被定義為貼近地面平均風(fēng)速為零處的高度，但在物理上這一高度并不真正存在。近地層對數(shù)分布風(fēng)速廓線滿足此邊界條件。粗糙度一般與氣流無關(guān)，而只決定于地表粗糙單元的幾何形狀、大小和排列等。對于水面和具有彈性的植被，粗糙度還與風(fēng)速有關(guān)。作為十分粗略的近

8、似，蒙蒂思(J.L.Monteith)總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：粗糙度與粗糙單元平均高度h(如植被平均高度)的比值為0.13。但實(shí)際上比值是表面特征參數(shù)的復(fù)雜函數(shù)，如萊托(H.Lettau)提出的關(guān)系為=0.5Lh/，式中L為粗糙單元迎風(fēng)面上的平均截距，D為粗糙單元的平均間距。這類公式都帶有局限性和經(jīng)驗(yàn)性。粗糙度可利用中性大氣條件下實(shí)測的風(fēng)速廓線推算。典型的粗糙度高度如下：拖拉管0.0015mm鋼0.046mm水泥0.3-3mmroughnessconstant粗糙度常數(shù)Cs:般為0.5，對于均勻砂粒表面，不用調(diào)整此值；對非均勻砂粒表面，如帶有筋板或網(wǎng)眼的表面，一般Cs為0.51。來自論壇我做的清水離心

9、泵CFD模擬計算，請教一下大家：WallBoundaries對話框中，有兩個Roughness參數(shù)，分別是RoughnessHeight和RoughnessConstant，這兩個參數(shù)需要設(shè)置嗎，該如何設(shè)置？我模擬的揚(yáng)程和效率跟試驗(yàn)值總有差距，懷疑是泵壁鑄造精度差，過于粗糙，因此想在CFD計算中反映這種粗糙度。謝謝！下來仔細(xì)看了一下help文件，了解了這兩個參數(shù)的含義。經(jīng)過幾次運(yùn)算和對比，發(fā)現(xiàn)fluent輸出結(jié)果對這兩個參數(shù)十分敏感。應(yīng)該取什么數(shù)值，還要進(jìn)一步研究。歡迎大家探討啊！兩個參數(shù)的含義是:roughnessheight粗糙度厚度Ks,也就是通常說的粗糙度，如果Ks=0,則認(rèn)為是光滑的。roughnessconstant粗糙度常數(shù)Cs:一般為0.5，對于均勻砂粒表面，不用調(diào)整此值；對非均勻砂粒表面，如帶有筋板或網(wǎng)眼的表面，一般Cs為0.51。我曾經(jīng)對考慮壁面粗糙度和不考慮的情況分別進(jìn)行過計算,采用相同的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格.發(fā)現(xiàn)對揚(yáng)程和效率的影響很細(xì)微,可以忽略.關(guān)于模擬值與試驗(yàn)值差別較大的問題.一般計算出來的揚(yáng)程要高出試驗(yàn)值不多,而效率值則高不少.這是由于在模擬時進(jìn)行了很多簡化:比如前后泄