在 CFD 中流过“有限”平板

问：

我正在尝试在ANSYS Fluent中模拟垂直方向的平板上的湍流、瞬态水流，该平板的长度和深度是有限的。此仿真旨在关注边界层内发生的情况，因此在使用ANSYS Mesher制作网格后，我认为我应该使用k-epsilon模型。由于我认为 k-epsilon 是要走的路，所以我使用这个 y+ 计算器在 x=15 m 和 Re = 1.98e+9 处获得 y+=30，我得到了 1.133e-5 m 的第一个单元高度，我在最后一个比率边界层方法中使用了 15 层。我尝试运行此模拟，在一些时间步长后缓慢提高速度，并更改时间步长以将 CFL 保持在 0.7 到 0.9 之间。

以下是我的边界条件：

• x/y 平面上尺寸为 L x D 的平板是普通的防滑墙。（黄绿色表面）
• 顶面和底面的长度为 x 高，平行于我设置为墙的 x/z 平面，但施加的剪切应力为零。（灰色表面）
• 我有一个速度入口 Vx 和一个零表压的压力出口，因为我目前不包括身体力。（蓝色和红色箭头）
• 最后，远壁也被视为施加剪切应力为零的壁，其中 H >= 5L。

在运行仿真后，如前所述提高入口速度，我能够实现 1e-4 和 1e-12 之间所有值的残差。然而，当我查看结果时，我震惊地看到 1） Cf 接近 240（使用 ANSYS 中定义的面积平均值）和 2） xz 平面中的 y+ 等值线，其中 y+ 减少，远离墙壁而不是增加。如果有人问，我可以包括残差和 Cf 图的图像。

需要注意的一件事是，除非我启用伪时间，否则我根本无法让流收敛，但是，我担心这是我所看到的错误的主要来源。

我非常迷茫，不知道我还能尝试什么，因为问题可能是几何形状、边界条件、边界层网格或湍流模型选择不当的组合。是否有可能从其他更有经验的人那里获得一些建议？我以为这是一个非常简单的案例。

如果您有任何问题，请告诉我。