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Come si legge una mappa di y+?

Un singolo y+ medio non dice quasi nulla. Conta l'intervallo in cui cade la distribuzione, e in quale regione.

y+ è la distanza adimensionale che indica dove cade, entro lo strato limite, la cella più vicina a parete. Le relazioni citano di solito un singolo valor medio; ciò che va esaminato è la distribuzione.

Due strategie legittime

Risolvere fino a parete. Obiettivo y+ < 1; il sottostrato viscoso è risolto dalla griglia. Necessario per grandezze che dipendono dalla regione vicino a parete — separazione, scambio termico, resistenza.

Funzioni di parete. Restare nell'intervallo y+ ≈ 30–300; la regione vicino a parete non è risolta ma superata con profili semi-empirici. La griglia diventa più economica. Accettabile quando il flusso è aderente e la regione vicino a parete segue il classico profilo logaritmico.

La fascia pericolosa: da 1 a 30

Questo intervallo è lo strato cuscinetto, dove nessuno dei due approcci è pienamente valido. Troppo rado per risolvere fino a parete, troppo fitto per una funzione di parete. Se la distribuzione di y+ di una griglia cade in gran parte in questa fascia, la griglia è sospesa fra due strategie e il comportamento del risultato vicino a parete è inaffidabile.

Dove è alto e dove è basso conta

y+ dipende dalla velocità locale, perciò sulla stessa griglia esce bassissimo a un punto di ristagno e altissimo in una regione in accelerazione. Il criterio di accettazione è questo: stare nell'intervallo obiettivo nella regione in cui si prende la decisione.

Se una pala ha in media y+ = 1 ma raggiunge y+ = 40 nella regione di separazione del dorso, quella griglia non può rispondere alla domanda. Viceversa, y+ = 200 in un volume dove lo scambio termico è irrilevante non è un problema.

Deve corrispondere al modello

Far girare a y+ = 50 un modello concepito per la risoluzione fino a parete, come SST, getta via il vantaggio principale del modello [1]. Scelta del modello e decisione sulla griglia si prendono insieme. Si vedano la nota sul modello di turbolenza e la nota sulla griglia di strato limite.

Riferimenti

  1. Menter, F. R. (1994). Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. AIAA Journal, 32(8), 1598–1605. DOI: 10.2514/3.12149
  2. Launder, B. E. & Spalding, D. B. (1974). The numerical computation of turbulent flows. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 3(2), 269–289. DOI: 10.1016/0045-7825(74)90029-2

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