---

Hallo liebe Community,

kann mir jemand von euch bezüglich der mutURoughWallFunction weierhelfen? Im mut- FIle habe ich folgendes definiert und mit die SImulation mittels Try&Error zusammengebastelt:

walls
    {
        type            mutURoughWallFunction;
roughnessHeight 0.0003;
        roughnessConstant 0.5;
        roughnessFactor 1;
value 0;
    }

aber welche Bedeutung haben roughnessConstant und  roughnessFactor ?

Weiß das jemand von euch?

viele Grüße
Flo

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hi Flo,

hoff das reicht dir:

Code:

---

    \table
        Property     | Description             | Required    | Default value
        roughnessHeight | roughness height     | yes         |
        roughnessConstant | roughness constanr | yes         |
        roughnessFactor | scaling factor       | yes         |
    \endtable

---

Header:

Code:

---

    // Protected data

        // Roughness parameters

            //- Height
            scalar roughnessHeight_;

            //- Constant
            scalar roughnessConstant_;

            //- Scale factor
            scalar roughnessFactor_;

---

Source

Code:

---

    if (roughnessHeight_ > 0.0)
    {
        // Rough Walls
        const scalar c_1 = 1/(90 - 2.25) + roughnessConstant_;
        static const scalar c_2 = 2.25/(90 - 2.25);
        static const scalar c_3 = 2.0*atan(1.0)/log(90/2.25);
        static const scalar c_4 = c_3*log(2.25);

        //if (KsPlusBasedOnYPlus_)
        {
            // If KsPlus is based on YPlus the extra term added to the law
            // of the wall will depend on yPlus
            forAll(yPlus, facei)
            {
                const scalar Re = rho[facei]*magUp[facei]*y[facei]/muw[facei];
                const scalar kappaRe = kappa_*Re;

                scalar yp = yPlusLam_;
                const scalar ryPlusLam = 1.0/yp;

                int iter = 0;
                scalar yPlusLast = 0.0;
                scalar dKsPlusdYPlus = roughnessHeight_/y[facei];

                // Enforce the roughnessHeight to be less than the distance to
                // the first cell centre.
                if (dKsPlusdYPlus > 1)
                {
                    dKsPlusdYPlus = 1;
                }

                // Additional tuning parameter (fudge factor) - nominally = 1
                dKsPlusdYPlus *= roughnessFactor_;
                do
                {
                    yPlusLast = yp;

                    // The non-dimensional roughness height
                    scalar KsPlus = yp*dKsPlusdYPlus;

                    // The extra term in the law-of-the-wall
                    scalar G = 0.0;

                    scalar yPlusGPrime = 0.0;

                    if (KsPlus >= 90)
                    {
                        const scalar t_1 = 1 + roughnessConstant_*KsPlus;
                        G = log(t_1);
                        yPlusGPrime = roughnessConstant_*KsPlus/t_1;
                    }
                    else if (KsPlus > 2.25)
                    {
                        const scalar t_1 = c_1*KsPlus - c_2;
                        const scalar t_2 = c_3*log(KsPlus) - c_4;
                        const scalar sint_2 = sin(t_2);
                        const scalar logt_1 = log(t_1);
                        G = logt_1*sint_2;
                        yPlusGPrime =
                            (c_1*sint_2*KsPlus/t_1) + (c_3*logt_1*cos(t_2));
                    }

                    scalar denom = 1.0 + log(E_*yp) - G - yPlusGPrime;
                    if (mag(denom) > VSMALL)
                    {
                        yp = (kappaRe + yp*(1 - yPlusGPrime))/denom;
                    }

                } while
                (
                    mag(ryPlusLam*(yp - yPlusLast)) > 0.0001
                 && ++iter < 10
                 && yp > VSMALL
                );

                yPlus[facei] = max(0.0, yp);
            }
        }
    }
    else
    {
        // Smooth Walls
        forAll(yPlus, facei)
        {
            const scalar Re = rho[facei]*magUp[facei]*y[facei]/muw[facei];
            const scalar kappaRe = kappa_*Re;

            scalar yp = yPlusLam_;
            const scalar ryPlusLam = 1.0/yp;

            int iter = 0;
            scalar yPlusLast = 0.0;

            do
            {
                yPlusLast = yp;
                yp = (kappaRe + yp)/(1.0 + log(E_*yp));

            } while
            (
                mag(ryPlusLam*(yp - yPlusLast)) > 0.0001
             && ++iter < 10
            );

            yPlus[facei] = max(0.0, yp);
        }
    }

---

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Nochmals kurz,

wenn roughnessHeigh = 0, dann verwendest du das Log-Gesetz (zumindest eine Form davon). Ansonsten die erste Methode. Dein Konstantwert, wird zur Berechnung von c_1 verwendet. Kann dir aber keine Literatur dazu nennen. Einfach mal ne kleine Recherche durchführen.

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Tobias,

danke für deine Antwort(en)!

Das ich mit der roughnessHeigh meine Integrationskonstante beeinflusse, ist mir schon klar. Ich dachte nur, es gibt vielleicht eine einfache Rechenvorschrift, wie das genau gemacht wird. WIe gesagt, ich habe meine Simulation mittels Try&Error so hingebastelt, bis es funktioniert hat.... Ich weiß, nicht sehr ingenieurwissenschaftlich 

Ich befürchte, dass ich für die Frage "wie genau" und die rechnerische Umsetzung ordentlich die Literatur durchforsten muss. Würde auf jeden Fall nochmal schreiben, wenn ich was genaueres weiß.

viele Grüße
Flo

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Flo,

ich möchte dir zwei Literaturempfehlungen bezüglich der Beschreibung von Wandrauhigkeiten und den Einfluss dieser auf die Grenzschicht geben, die dir hoffentlich weiter helfen:

1) Cebeci, Tuncer - Analysis of Turbulent Flows (Elsevier, 2004)
2) Cebeci, Tuncer;  Bradshaw, Peter - Momentum Transfer in Boundary Layers (McGraw-Hill, 1977)

Die Bücher sind leider nicht ganz so leicht zu finden, jedoch bilden diese Bücher eine hervorragende Ergänzung zum Standardwerk "Grenzschicht-Theorie" von Schlichting und Gersten. Ich vermute, dass die beiden Bücher in einer gut sortierten Universitäts-Bibliothek (zumindest per Fernleihe) verfügbar sein dürften. Ein Blick lohnt sich 

------------------
Beste Grüße,
Robert

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hey Robert,

danke für die Literatur!

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP