滑移边界条件和对称边界条件有什么区别？

[lsprxd]

具体比如一根管子，轴处是对称边界条件，ux不知道，uy对y的偏导为0；管壁如果是无滑移就都是uw=0，如果是滑移的话该怎么表达？

[Qing]

@lsprxd 壁面法向速度为零，切向速度可以用场内值做单边插值得到

[lsprxd]

@Qing 你好，不太明白第二句话什么意思:confused:

[Qing]

@lsprxd 壁面上的速度可以分解为法向和切向（面内）
切向速度不需要直接给，而是通过计算域内的壁面附近的流场信息通过空间插值得到

[lsprxd]

@Qing 像对称边界条件我只要设置法向为0，切向就不用管了；在这个滑移不仅要给出法向为0，设置出切向速度？如何插值得到，在没有求解之前怎么知道壁面附近的流场信息？PS：我看的一篇文献，上面在求湍流的时候设置了三种边界条件，其中一种就是壁面uw设置为free slip，然后我就不知道这个free slip是如何设置的了!!

[Qing]

@lsprxd 你的流场是需要初始化的对吧？这个就足够提供壁面切向边界条件的初始信息。
实际上，在网格不是很扭曲（法向正交），而且网格尺度比壁面曲率半径小很多（也就是网格密度足够刻画壁面的弯曲）的时候，对称边界条件实际上跟滑移边界条件的结果基本没有差别

[lsprxd]

@Qing 如果壁面是水平的就可以用对称边界条件代替滑移

[Qing]

@lsprxd 是这么回事`

[lsprxd]

@Qing 谢谢啦:laughing:

[Prometheus10]

@Qing 您好，能否请教一下您，请问在曲面上（比如一个半球面），滑移边界条件和对称边界条件有什么区别？

[Qing]

@Prometheus10

以三维速度矢量为例

滑移边界条件的完整定义是：

A. 面法向的速度分量为零
B. 面切向的应力分量都为零

条件 A 控制 1 个自由度, 条件 B 控制 2 个自由度
A 和 B 一起控制速度矢量的 3 个自由度

对称边界条件的完整定义是:
先把域内速度场外插到边界面上，记为 Ub
然后边界面上的速度设为 Ub 沿边界面切向的分量

也就是说，无滑移边界条件需要指定边界面上切应力为零
而对称边界条件，是直接指定边界面上的速度矢量

一般来说，对于无粘流动，任意曲面的对称边界条件就等价于无滑移边界条件

但对于有粘流动，如果指定对称边界条件
那么边界面上依然有可能存在切向的应力

[Prometheus10]

@Qing 感谢老师！您说的特别清楚，这对我特别有帮助。再次谢谢您！