设置大气边界层

要设置大气边界层 (ABL)，可将地面指定为粗糙壁面边界。对于标准 K-Epsilon 湍流模型，可使用大气边界层模型来设置入口边界分布。如果要使用其他湍流模型，则必须使用标准分布（例如，场函数）指 ABL（例如风速）的入口值。

网格注意事项

根据灵敏度研究 [349]，建议在为 ABL 模拟设置网格时使用以下值：

确保 $y > 0.2 r$ 且 $y \geq 10 y_{0}$ ，其中 $y$ 是指从壁面到网格单元形心的最短距离， $r$ 是指粗糙度高度， $y_{0}$ 是指地面。
确保在 Richards Hoxley 模型 [349] 适用的边界层的对数区域中， $y^{+} \geq 30$ 。

要使用标准 K-Epsilon 模型对 ABL 进行建模：

对于物理连续体，停用自动选择推荐模型，并按顺序选择下列模型：

选择连续体 > [物理连续体] > 模型 > 大气边界层节点，然后设置下列属性：


属性	设置
参考速度	给定高度的风速，Eqn. (1375) 中。 $u_{h}$ 默认值为 10.0 m/s。
参考高度	采用风速的高度，，Eqn. (1375) 中。 $h$ 默认值为 6.0 m。
粗糙度长度	用于对地面上的流动障碍建模的大小，，Eqn. (1372) 中。 $y_{0}$ 默认值为 0.01 m。
冯·卡门常数	ABL 速度分布 Eqn. (1374) 中使用的无量纲系数。 $κ$ 默认值为 0.42。

有关详细信息，请参见大气边界层模型参考。

选择 [物理连续体] > 模型 > 标准 K-Epsilon 节点，然后设置下列属性：


属性	设置
Cmu	根据入口速度分布设置值。典型值介于 0.03 到 0.11 之间。
C1e	使用以下方程设置值：图 1. EQUATION_DISPLAY $c_{ϵ 1} = c_{ϵ 2} - \frac{κ^{2}}{\sqrt{c_{μ}} σ_{ϵ}}$ (258)

有关详细信息，请参见 K-Epsilon 模型参考。

使用本示例中的值将地面指定为粗糙壁面边界：

当

y_{0} = 0.01 m

、

E = 8.75

、

C = 0.25

并且

y ≫ y_{0}

时，计算得出的粗糙度高度

r

为 0.35 m。

将类型设为壁面，然后设置以下属性：

定义流入边界：

编辑[速度入口边界]节点，然后设置下列属性：

大气边界层模型提供流体速度

u

（在 Eqn. (1372) 中）、湍流耗散率

ε

（在 Eqn. (1374) 中）和湍动能

k

（在 Eqn. (1373) 中）。

如果要对 ABL 模拟使用标准 K-Omega 湍流模型，则选择 [物理连续体] > 模型 > 标准 K-Omega节点，然后设置以下属性：


属性	设置
β*	根据入口速度分布设置值，其中 $β^{*} \approx c_{μ}$ 。
β	使用以下方程设置值：图 2. EQUATION_DISPLAY $β = \frac{β^{*}}{1.25}$ (259)
Alpha	使用以下方程设置值：图 3. EQUATION_DISPLAY $α = \frac{1}{1.25} - \frac{σ_{ω} κ^{2}}{\sqrt{β^{*}}}$ (260)
Sigma_w	0.5（默认）

有关详细信息，请参见 K-Omega 模型参考。