壁面定律(英语:law of the wall)是流体力学中的一个定律,指高雷诺数的湍流中某点平均速度与该点到壁面距离的对数成正比。该定律由西奥多·冯·卡门于1930年首先提出。
壁面定律仅在接近壁面但离壁面仍有一小段距离的部分区域适用(最贴近壁面的区域则为 粘性 力主导)。其表达式为:
其中
y+ | 为壁面坐标,即由摩擦速度uτ与运动粘性系数ν无量纲化后的壁面距离y, |
u+ | 为无量纲速度,即平行于壁面的速度u除以摩擦速度uτ, |
τw | 为壁面切应力, |
ρ | 为流体密度, |
uτ | 为摩擦速度, |
κ | 为 冯·卡门常数 , |
C+ | 为一个常数, |
ln | 为自然对数。 |
对于光滑壁面而言,实验测定的常数分别为κ≈0.41与C+≈5.0。