近壁区流动FLUENT有两种方法来处理
1y+壁面函数法（在划分网格时，不需要在壁面区加密，只需要把第一个内节点布置在对数律成立的区域内） 2在边界层网格划分的要密集些，采用低Re数动能-动能耗散模型
壁面函数法的基本思想是：对于湍流核心区的流动使用动能-动能耗散模型求解，而在壁面不进行求解，直接使用半经验公式将壁面上的物理量与湍流核心区的求解变量联系起来。
关于FLUENT中Y+的一些讨论
(2012-02-18 12:48:09)
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标签： 分类： CFD
杂谈
一、关于 fluent计算时壁面函数法和网格的关系，还有一个小问题
1:各位用
fluent的同仁和高手们，我想要比较好的使用 fluent软件，最重要的
就是要学好理 论，在这里我想请教各位一个问题，在使用标准 k-eplison和一些其他的封闭模型时，对于近壁区的流动要使用壁面函数法求解。那么在划分网格时，是不是一定要把把第一个内节点布置在湍流充分发展的区域内呢？我们如果自动生成网格时，如果说第一个节点在壁面的粘性底层内，是不是对计算有一定的影响呢？还有一个问题就是在 gambit中设置的 wall 壁面，怎么到 fluent设置为内部表面 interior，好像在边界条件设置时没有这个边界呀。
2:为什么要用壁面函数？？就是因为，k-epsilon模型中，k的 boundary condition已知，在壁面上为零，而 epsilon的 boundary condition在壁面上为一未知的非零量，如此如何来解 两方程模型？？？所以，我们就需要壁面函数来确定至少
第一内节点上的值，当然也包括壁面上的值。实际上就是把 epsilon方程的 boundary condition放到了流体内部。至于壁面函数的应用范围，要看它是如何获得的，简单说，他们都是由于，靠近壁面，雷诺应力在粘性底层内基本消失，所以，navier-stokes变为可解，而求得。所以，凡是应用壁面函数求得的节点，都应设置在粘性底层(y+=5-8)或者至少为线性底层(y+>30?具体数值忘记了)，当然你放得越低，精度越高，但是网格越小。我在 matlab内自己写的 code,在 y+=5-8内放 10层,fluent应该可以更高。放在 fully developed region是完全错误的。
4:二楼的兄弟，谢谢！我的意思是壁面函数法和
k-epsilon混合使用，是不是
它只计算壁面到第一个节点线之间的区域？如果是这样的话，划分网格是不是要计算这个距离呢？Y+这个值是我们控制，还是 fluent在求解时自动计算呢？y+的临界值好像是 11.63，不过这个值 不是绝对的。
为什么要使用壁面函数呢？首先，在 CFD中应用湍流模型并不一定需要使用壁面函数，在粘性支层中可以对 N-S方程直接求解。在粘性支层中，速度梯度很大，vorticity不为零，所以要直接求解，就必须在粘性支层中布置较多节点，一般要 10层以上，这就是一般的低 Re数湍流模型。当然这样将占用较多的计算资源。而在边界层中，是存在解析解的，如果
在粘性支层内不求解三维 N-S方程，而用一维数学模型代替，将大大降低计算
资源的使用，这就是壁面函数。一般高 Re数湍流模型都使用壁面函数。第一层
网格节点布置在粘性支层之外。那么你如何判断你的边界层网格节点布置是否合适呢？这就要检查你的 y+，y+就是第一层网格质心到壁面的无量纲距离，与速度、粘度、剪应力等等都有关系。对于 y+的值， 各个学者推荐的范围是不一样的，但一般在 30-60之内肯定是没有问题的。也有推荐 10-110甚至 200的。y+的值合理，意味着你的第一层边界网格布置比较合理，如果 y+不合理，就要调整你的边界层网格。
二、关于 Y+的几点笔记
solver解出來的結果，网格划分时，底层网
y+普遍存在于湍流问题中，Y+是由
格一般布置到对数分布律成立的范围内，即 11.5~30<=y+<=200~400。在计算开始时，y+并不知道，这些值需要在计算过程中加以调整。数值计算实践表明，y+对传热特性的影响比较大，往往存在一个合适的取值范围，在该范围内数值计算结果与实验数据的符合较好。算每个模型都要先大概算一下，然后得到 y+，然后再算第一层高度，重新画网格，貌似像是一个迭代的过程。
估算可以采取以下的方法：
1，专门计算器
最好是使用 NASA Viscous Grid Space Calculator计算，网址为：
http://geolab.larc.nasa.gov/APPS/YPlus/
2，
3，一些经验之谈
Laminar sublayer (y+ < 5)
Buffer region (5 < y+ < 30)
Turbulent region (y+ > 30)
增强的壁面函数（Enhanced Wall Treatment）对于
y plus大于 30的有很好的作
用，对于 5到 30的也能求解，但对于 laminar底层，对求解非常敏感，特别是在高雷诺数的情况下。所以对于高雷诺数的湍流流动，可以先选择增强的壁面函数设置，然后计算完以后，通过 计算的 y plus对网格进行修改。
湍流边界层分为内区和外区，而内区有分成：
粘性子层，粘性作用主导
过渡层，湍流作用和粘性作用相当
对数律层，湍流作用主导 外区：惯性力主导
距离壁面最近节点定义了 y＋的值，在他们之间应用壁面函数，一般应该使该
节点位于粘性子层之外，即 y＋>=11.06好像，同时在湍流边界层内应该布置一定数量的网格节点，而 y＋的上限由雷诺数判定，我觉得和湍流边界层的厚度有关，因为从经验上，对数律层只能到总的边界层厚度的 20％。