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流体具有黏性，位于固体表面的流体，其相对流动速度为零；远离固体表面的流体，其流速趋于自由流速。从固体表面垂直向外的一定厚度内，流体的流速会从零逐渐趋近于自由流速，这个厚度就是边界层。因此流体流场通常被划分为核心区和边界层，远离固体表面的区域为核心区，固体表面附近的区域为边界层。边界层从固体表面向外，又可分为 黏性子层 （Viscous Sublayer）、 缓冲层 （Buffer Layer）和 对数层 （Log Layer）。流场中雷诺数越大，边界层厚度越小。
边界层厚度与流动的雷诺数、流动的状态、表面粗糙度、物面形状和延展范围都有关系。从绕流物体前缘起，边界层厚度从零开始沿流动方向逐渐增厚，如图1-5所示。当空气流的雷诺数为10时，在距前缘1m处，平板上层流边界层的厚度约为3.5mm。
图1-5 边界层
显然，边界层的厚度很薄，一般在微米级到毫米级，在这个很薄的流体层内流体速度急剧变化，而CFD计算通常是基于网格的，在速度梯度变化较大的区域需要设置较密的网格。那么如何来确定边界层内网格的大小？通常有如下两种处理方式。
1）采用壁面函数。在黏性子层和缓冲层内，流体黏性力与速度梯度呈线性关系，缓冲层与黏性子层内的速度分布可以通过经验公式直接计算得到，而无须划分为很细小的网格，这个经验公式就是 壁面函数 （Wall Function）。在使用壁面函数的情况下，可以将计算节点的第一层网格节点放置在对数层内，而缓冲层与黏性子层中则不需要任何网格或节点。是否使用壁面函数与湍流模型有关，采用壁面函数的湍流模型有 k-ε 模型、雷诺应力模型等。
2）根据Y+值来设置网格大小。Y+是一个无量纲参数，它与近壁面摩擦速度、第一层网格节点与壁面的距离成正比，与流体运动黏度成反比，因此可以用来估算边界层第一层网格的大小。对于Spalart-Allmaras模型、 k-ω 模型等低雷诺数湍流模型，一般建议第一层网格的Y+值接近1。
显然对于 k-ε 模型、雷诺应力模型等高雷诺数湍流模型，也可以计算第一层网格的Y+数值，一般建议Y+值大于30～40。
