17.8 Kondisi Batas
17.8.1 Pemodelan Aliran Dekat Dinding
Kondisi batas. Ketika aliran turbulen mendekati dinding, komponen rata-rata dan fluktuasi kecepatan, dan akibatnya k, lenyap menciptakan gradien besar. Selain itu, tegangan turbulen yang sangat tinggi jauh dari dinding, berkurang di lapisan dekat dinding menjadi nilai yang sebanding dengan tegangan viskos. Oleh karena itu, jika lapisan dekat dinding harus diresolusi, diperlukan sejumlah titik grid yang substansial.
Model turbulensi Reynolds number rendah mampu mensimulasikan efek redaman dinding tetapi dengan biaya menggunakan jumlah titik grid yang sangat besar. Ini adalah biaya yang tidak dapat dihindari yang harus dibayar jika solusi akurat dari aliran di daerah dekat dinding diperlukan.
Di sisi lain, pendekatan turbulensi Reynolds number tinggi, yang diilustrasikan oleh model k – ε standar, menghindari kebutuhan untuk meresolusi lapisan dekat dinding melalui penggunaan fungsi dinding. Dalam metode ini, profil teoretis antara permukaan batas dan node dekat dinding pertama diasumsikan dan disusun. Dibandingkan dengan pendekatan sebelumnya, fungsi dinding secara signifikan mengurangi biaya komputasi.
Namun, kelemahan utama dari metodologi ini terkait dengan validitas profil ini, yang hanya diketahui dan dibenarkan dalam lapisan batas mendekati keseimbangan. Rincian mengenai perlakuan khusus ini dijelaskan selanjutnya.