対数則 — CAE用語解説
対数則
先生、対数法則って壁法則の一部ですよね？CFDでどう使うんですか？
定義
定義を教えてください。
対数法則はu⁺=(1/κ)ln(y⁺)+Bで表される壁面近くの乱流速度分布だ。κ≈0.41（カルマン定数）、B≈5.2。y⁺が30〜500程度の領域で成り立つ。CFDの壁関数はこの法則に基づいて壁面近くの流速を推定してるんだよ。
y⁺が30以下だと成り立たないんですか？
y⁺<5の粘性底層ではu⁺=y⁺（線形則）が成り立つ。5
流体解析における役割
壁関数を使わないlow-Re型もありますよね？
そう。low-Re型は粘性底層まで解像するからy⁺≈1が必要。メッシュは10倍以上細かくなるけど、剥離や再付着がある流れでは精度が高い。タービン翼や自動車のサイドミラー周りなど、壁面せん断の詳細が必要なケースで使うよ。
結局、壁関数型とlow-Re型、どちらを選べばいいんですか？
まずy⁺の目標値を決めてメッシュを作る。y⁺≈50を狙えるなら壁関数型でOK。高精度が必要ならy⁺≈1を狙ってlow-Re型にする。Ansys FluentのEnhanced Wall Treatmentは両方に自動的に対応する便利な機能だよ。
関連用語
関連する用語を教えてください。
バッファー層にセルが入らないようにするのがポイントですね。
解析後のy⁺コンター確認は絶対に省略しないように。これが精度の保証になるんだ。
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