y+<<1

student2008 · August 12, 2013, 08:44

Hi everyone,

I model flow through porous media and I am facing small values of y+ in my domain. I try to use the SST-k-w model in Fluent with the intention to resolve the boundary layer. Satisfying the requirement of max y+~1 is no problem. But low flow velocities lead to min values of 0.0037. Does this cause any problem? I did not find any recommendation to that problem.

Kind Regards

Jim87 · August 12, 2013, 16:22

My experience (and the german customer service from Ansys) is that y+ near 0 also fit in most simulations.

Here is an old e-mail for general y+ including models. You can use a translation programm from german to english...

folgende Infos zu Ihren Fragen:

1. zu niedrige Wert können nur bei Verwendung der logarithmischen Wandfunktion oder Nicht-Gleichgewichtswandfunktionen zu falschen Ergebnissen führen. Wenn Sie enhanced-wall-treatment verwenden, sind zu kleine Wert kein Problem. Das gilt für k-epsilon. Bei SST haben wir ohnehin automatische Wandfunktionen, die bei kleinen y+-Werten gut funktionieren. Das Problem sind eher zu große Werte. Ab y+ 300 nach oben werden die Ergebnisse zunehmend schlechter. Das gilt für SST und k-epsilon.

2. Diesen Zusammenhang gibt es nicht. Egal wie groß oder klein y+ sein soll, man kann dies mit beliebiger Anzahl schichten erreichen.
Neben einem sinnvollen y+ ist aber immer auch auf die Anzahl der Schichten in der Grenzschicht zu achten. Ein richtiges y+ mit nur 2 oder 3 Schichten zu erreichen, macht wenig Sinn. Es sollten mindestens 5 Layer sein, die dann alle 5 im Bereich der Impulsgrenzschicht liegen. Man kann y+ aber abschätzen, bzw. die Zellhöhe, um ein bestimmtes y+ zu erhalten: yp= (9*visc*y+)/(rho*u)
yp ist die halbe Zelldicke an der Wand, visc die dynamische Viskosität, u die mittlere Geschwindigkeit, rho die mittlere Dichte.

3. Mit obiger Formel kann man sich gut an erforderliche Kantenlängen orientieren. Das ist aber nur eine Faustformel. Aufgrund von Ablösungen, Staupunkten usw. wird lokal immer eine kleinere oder größere Variation bleiben. Aber alles zwischen 0 und 5 ist schon mal sehr gut. Sie müssen aber enhanced-wall-treatment oder SST verwenden.

4. Nur bei schlechter Initialisierung. Rechnet sich aber während der Simulation raus. Wenn auch nach Konvergenz unsinnige y+-Werte vorhanden sind, muss das Gitter inspiziert werden.

student2008 · August 13, 2013, 07:39

Hi Stephan,

thank you very much. This information helps a lot.

August 12, 2013, 08:44	y+<<1	#1
student2008 New Member Join Date: Jun 2013 Posts: 14 Rep Power: 12	Hi everyone, I model flow through porous media and I am facing small values of y+ in my domain. I try to use the SST-k-w model in Fluent with the intention to resolve the boundary layer. Satisfying the requirement of max y+~1 is no problem. But low flow velocities lead to min values of 0.0037. Does this cause any problem? I did not find any recommendation to that problem. Kind Regards

August 12, 2013, 16:22		#2
Jim87 Member Stephan Langenberg Join Date: Sep 2011 Location: Germany Posts: 73 Rep Power: 14	My experience (and the german customer service from Ansys) is that y+ near 0 also fit in most simulations. Here is an old e-mail for general y+ including models. You can use a translation programm from german to english... folgende Infos zu Ihren Fragen: 1. zu niedrige Wert können nur bei Verwendung der logarithmischen Wandfunktion oder Nicht-Gleichgewichtswandfunktionen zu falschen Ergebnissen führen. Wenn Sie enhanced-wall-treatment verwenden, sind zu kleine Wert kein Problem. Das gilt für k-epsilon. Bei SST haben wir ohnehin automatische Wandfunktionen, die bei kleinen y+-Werten gut funktionieren. Das Problem sind eher zu große Werte. Ab y+ 300 nach oben werden die Ergebnisse zunehmend schlechter. Das gilt für SST und k-epsilon. 2. Diesen Zusammenhang gibt es nicht. Egal wie groß oder klein y+ sein soll, man kann dies mit beliebiger Anzahl schichten erreichen. Neben einem sinnvollen y+ ist aber immer auch auf die Anzahl der Schichten in der Grenzschicht zu achten. Ein richtiges y+ mit nur 2 oder 3 Schichten zu erreichen, macht wenig Sinn. Es sollten mindestens 5 Layer sein, die dann alle 5 im Bereich der Impulsgrenzschicht liegen. Man kann y+ aber abschätzen, bzw. die Zellhöhe, um ein bestimmtes y+ zu erhalten: yp= (9viscy+)/(rho*u) yp ist die halbe Zelldicke an der Wand, visc die dynamische Viskosität, u die mittlere Geschwindigkeit, rho die mittlere Dichte. 3. Mit obiger Formel kann man sich gut an erforderliche Kantenlängen orientieren. Das ist aber nur eine Faustformel. Aufgrund von Ablösungen, Staupunkten usw. wird lokal immer eine kleinere oder größere Variation bleiben. Aber alles zwischen 0 und 5 ist schon mal sehr gut. Sie müssen aber enhanced-wall-treatment oder SST verwenden. 4. Nur bei schlechter Initialisierung. Rechnet sich aber während der Simulation raus. Wenn auch nach Konvergenz unsinnige y+-Werte vorhanden sind, muss das Gitter inspiziert werden.

August 13, 2013, 07:39		#3
student2008 New Member Join Date: Jun 2013 Posts: 14 Rep Power: 12	Hi Stephan, thank you very much. This information helps a lot.