大涡模拟壁面函数wener

大涡模拟壁面函数wener

大涡模拟（LES）是一种高保真度流动模拟方法，适用于计算高

雷诺数下的湍流流动，常用于工程应用中的气体和液体流动。而壁面

函数也是LES模拟中一个重要的问题，因为在现实流动中，壁面附近

的细节变化对整个流场的影响非常重要。这篇文章将介绍LES中涉及

到的壁面函数wener，以及其特点和应用。

1、壁面函数概述

壁面函数是一种通过数学公式来描述流体流经固体壁面附近流动的方法。在LES计算中，由于涡模拟的栅格大小要比实际物理尺度小得多，因此需要壁面函数来描述栅格内的流动，提高模拟精度。壁面函数通

常包括平均速度和摩擦应力模型，能够模拟近壁区域的速度和摩擦应

力分布。

2、wener壁面函数

wener壁面函数是一种常用的LES壁面函数，由Popovac和Hanjalic （WEN model)在1989年提出，并在1999年被Weller、Tabor、Jasak

等人进行了修正，称为WEN-TAB。wener壁面函数可以分为两部分：内

部和外部。内部可以用logarithmic函数表示，外部可以用指数函数

表示。wener壁面函数适用于气体和液体流动，可以通过修正来适应不同的流动条件。

3、 wener壁面函数的特点

wener壁面函数的主要特点可以总结为以下几点：

（1）适用范围广：wener壁面函数适用于各种流动条件，包括气体和

液体流动。

（2）高精度：wener壁面函数使用logarithmic和指数函数来表示壁

面内外的流动，能够高精度地描述流场中的速度和摩擦应力分布。

（3）易于实现：wener壁面函数的公式比较简单，容易实现，并且可

以通过修正来适应不同的流动条件。

（4）计算效率高：wener壁面函数的计算效率高，对模拟结果的影响

也比较小，能够提高模拟速度和精度。

4、wener壁面函数在工程应用中的应用

wener壁面函数在工程应用中广泛使用，例如汽车、航空、机械等领域的气流模拟，以及海洋、河流等领域的水流模拟。它可以用来计算流场中的速度、温度、压力和摩擦应力等参数，提高产品设计和性能评估的精度和效率。在航空工程中，wener壁面函数已经被应用于飞机涡流和脱水模拟中，提高了模拟的精度和计算效率。

总结

综上所述，wener壁面函数是一种适用性广泛，精度高，易于实现和计算效率高的LES壁面函数。它在工程应用中有着广泛的应用，可以提高产品设计和性能评估的精度和效率，对于进一步推进工程技术发展具有重要的作用。