Bereken y+ wandafstand
Bij het meshen van geometrie voor een CFD analyse, is het vaak nuttig om de wandafstand te schatten die nodig is om een gewenste y+ te bekomen. Met onderstaande rekentool kunt u deze wandafstand berekenen.
Formules om de wandafstand voor een y+ te berekenen
Het Reynoldsgetal voor een gegeven snelheid van de vrije stroming U∞ wordt:
$${Re = \frac{\rho \cdot U_{\infty} \cdot L_{randlaag}}{\mu}}$$
De Schlichting formule voor de skin friction coëfficiënt Cf wordt gebruikt in deze rekentool en is geldig voor Rex < 109:
$${C_f = [ 2 \cdot log_{10}(Re_x) - 0.65 ] ^{-2.3} \quad \mbox{voor} \quad Re_x < \; 10^9}$$
De schuifspanning aan de wand wordt berekend aan de hand van de skin friction coëfficiënt Cf:
$${\tau_w = C_f \cdot \frac{1}{2} \, \rho \, U_{\infty}^2}$$
De wrijvingssnelheid u* is een functie van de dichtheid en de wandschuifspanning:
$${u^* = \sqrt{\frac{\tau_w}{\rho}}}$$
En uiteindelijk de wandafstand voor de gewenste y+:
$${y = \frac{y^+ \mu}{\rho \, u^*}}$$
y+ wandafstand rekentool
De voorgedefinieerde waardes voor de dichtheid en de dynamische viscositeit in de rekentool zijn voor lucht bij p = 1 atm en bij T = 20°C.
De dichtheid en dynamische viscositeit van water bij dezelfde omstandigheden zijn resp. 998.21 kg/m3 en 1.002e-3 Pa.s.