壁面处理
在大多数具有实际意义的流体问题中，壁面是一个涡旋源。因此，精确预测整个壁面边界层的流至关重要。
在流体力学中，壁面边界层描述了壁面附近的薄粘度受影响层，其中流速度从零变为远离壁面的自由流值。边界层的标称厚度定义为从壁面到速度为自由流速度 99% 的点的法向距离。超出这一点的粘性应力的效应可以忽略。
边界层流可以是层流或湍流，具体取决于流的雷诺数。对于低雷诺数，边界层为层流，流向速度在远离壁面时均匀变化。对于高雷诺数，边界层为湍流，流向速度以边界层内的非稳态旋流为特征。
下图显示了湍流边界层的速度分布：
湍流边界层分为两个层：外层和内层。外层由湍流效应控制。内层进一步分为三个子层。在每个子层中，流都具有不同的特性：
- 粘性子层
接触壁面的流体层以粘性效应为主，几乎为层流。平均流速仅取决于流体密度、粘度、到壁面的距离和壁面剪切应力。
- 对数层
湍流对数层由粘性效应和湍流效应主导。
- 过渡层
缓冲层是粘性子层与对数层之间的过渡层。
每个子层都使用不同的实验方法进行建模。
层流边界层不需要特定的建模 - 流体流方程描述了从自由流向下到壁面的层流流场。
对于湍流边界层，如果求解流体的精确控制方程（直接数值模拟），则不需要特定的建模。但是，在使用湍流模型时，必须显式对湍流边界层的物理进行建模。建模方法通常包括两个方面：
- 近壁湍流建模
- 近壁湍流建模可处理壁面对受粘度影响的区域（粘性子层和缓冲层）中的湍流的局部和非局部效应，并且是湍流模型本身的一部分。
- 壁面处理
- 壁面处理为流和能量求解器提供边界条件。对于 RANS 和 DES 湍流模型，壁面处理可为湍流求解器提供边界条件，并在近壁网格单元的形心上施加已传输湍流量的值。
选择壁面处理通常取决于近壁湍流建模方法。