关键词：壁函数、y+、CFD、COMSOL、湍流、边界层、人话科普
一 先讲个段子：地铁口的风速实验
想象一下，你拿个小风速表站在地铁口：
- 离墙1 cm，读数≈0 ——空气”粘”在墙上；
- 往外挪，每1 cm风速”噌噌”涨；
- 直到跟外面大风一样。
结论：墙边风速不是0，也不是U∞，而是一条”噌噌”往上涨的曲线。
问题：真要一格一格画网格去算这1 cm，内存爆炸、时间崩溃！
救星：壁函数——”兄弟别费劲，我直接告诉你1 cm处风速该是多少，够用！”
二 壁函数=官方开挂的”实验公式”
50年前，一群实验佬把风速测了个遍，发现：
- 离墙30~300个”y+单位”的地方，风速和距离成对数关系；
- 这条对数线就是壁函数的老本；
- 用它，第一层网格可粗到0.5 mm，照样给出靠谱的墙剪力、传热系数。
三 COMSOL里怎么”偷懒”？七步口诀奉上
| 步骤 | 操作 | 口诀 |
|---|---|---|
| ①估 | 第一层多高？ | “10 m/s，1 m板，0.7 mm第一层” |
| ②画 | 边界层网格 | 右键→边界层→厚度0.7 mm，5层 |
| ③看 | 剖面图 | 像”千层饼”就及格 |
| ④跑 | 先算y+ | 结果→spf.yPlus→颜色图 |
| ⑤调 | 红/蓝面积<10% | 红→减半；蓝→加粗 |
| ⑥选 | 模型对照表 | 见下 |
| ⑦验 | 对数图重合 | 速度u+ vs. y+，跟教材黑线贴贴 |
四 一张”作弊纸”收好
| 场景 | 推荐模型 | 第一层 | y+目标 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 大风管、外部绕流 | k-ε标准壁函数 | 0.5-1 mm | 30-300 | 最快 |
| 飞机翼、汽车身 | SST+自动 | 0.2-0.5 mm | 30-200 | 默认首选 |
| 微通道、芯片冷却 | Low-Re k-ω | 1-5 μm | ≈1 | 准但网格多 |
五 实战彩蛋：暖气片 vs. 芯片冷却
1. 暖气片（管内湍流）
- 目标：算Nu
- 模型：SST+自动
- 第一层：0.2 mm，y+≈20
- 结果：10分钟误差5%，老师签字✔
2. 芯片微通道（高100 μm）
- 目标：高热通量
- 模型：Low-Re k-ω
- 第一层：2 μm，15层
- 结果：跑一晚与红外实验重合，SCI到手✔
六 自检三步走，再也不怕被导师问
- 剖面图：有”千层饼”吗？
- y+图：红/蓝<10%？
- 对数图：跟黑线重合？
全部OK→稳！
七 一句话总结（背下来）
“壁函数=官方开挂：先估0.7 mm，再看y+颜色图，红就细，蓝就粗，绿了就收工！”
下次师兄问：”你壁函数咋选的？” 把这篇笔记甩给他，三分钟讲清，还能顺手帮他调网格——学霸地位稳了！
