Roughness Heightfluent壁面粗糙度设置

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.两个参数的含义是:roughnessheight粗糙度厚度Ks,也就是通常说的粗糙度，如果Ks=0,则认为是光滑的。如要考虑粗糙度，对于均匀砂粒状表面，可简单任务Ks为砂粒高度；对不均匀表面，可用砂粒平均直径。空气动力学概念粗糙度即粗糙高度或粗糙参数,是地表的一种空气动力学参数。可表示地表(包括陆面、植被和水面)的粗糙程度，具有长度的量纲。在数值上被定义为贴近地面平均风速为零处的高度，但在物理上这一高度并不真正存在。近地层对数分布风速廓线满足此边界条件。粗糙度一般与气流无关，而只决定于地表粗糙单元的几何形状、大小和排列等。对于水面和具有弹性的植被，粗糙度还与风速有关。作为十分粗略的近

8、似，蒙蒂思(J.L.Monteith)总结了经验关系：粗糙度与粗糙单元平均高度h(如植被平均高度)的比值为0.13。但实际上比值是表面特征参数的复杂函数，如莱托(H.Lettau)提出的关系为=0.5Lh/，式中L为粗糙单元迎风面上的平均截距，D为粗糙单元的平均间距。这类公式都带有局限性和经验性。粗糙度可利用中性大气条件下实测的风速廓线推算。典型的粗糙度高度如下：拖拉管0.0015mm钢0.046mm水泥0.3-3mmroughnessconstant粗糙度常数Cs:般为0.5，对于均匀砂粒表面，不用调整此值；对非均匀砂粒表面，如带有筋板或网眼的表面，一般Cs为0.51。来自论坛我做的清水离心

9、泵CFD模拟计算，请教一下大家：WallBoundaries对话框中，有两个Roughness参数，分别是RoughnessHeight和RoughnessConstant，这两个参数需要设置吗，该如何设置？我模拟的扬程和效率跟试验值总有差距，怀疑是泵壁铸造精度差，过于粗糙，因此想在CFD计算中反映这种粗糙度。谢谢！下来仔细看了一下help文件，了解了这两个参数的含义。经过几次运算和对比，发现fluent输出结果对这两个参数十分敏感。应该取什么数值，还要进一步研究。欢迎大家探讨啊！两个参数的含义是:roughnessheight粗糙度厚度Ks,也就是通常说的粗糙度，如果Ks=0,则认为是光滑的。roughnessconstant粗糙度常数Cs:一般为0.5，对于均匀砂粒表面，不用调整此值；对非均匀砂粒表面，如带有筋板或网眼的表面，一般Cs为0.51。我曾经对考虑壁面粗糙度和不考虑的情况分别进行过计算,采用相同的结构和网格.发现对扬程和效率的影响很细微,可以忽略.关于模拟值与试验值差别较大的问题.一般计算出来的扬程要高出试验值不多,而效率值则高不少.这是由于在模拟时进行了很多简化:比如前后泄