利用DNS研究圆管对流换热的若干问题



  • 大家好,目前我的课题是用DNS研究超临界二氧化碳在竖直圆管内的对流换热;

    目前有若干问题,希望大家能帮忙指点一下,万分感激:

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    这是我研究的问题的控制方程,从方程上来看,这是属于可压缩范畴吧?但论文里提到:
    “using the low-Mach-number assumption, where the acoustic interactions and compressibility
    effects are eliminated”
    不知道用了低马赫数假设会产生哪些变化和影响?问题是否还是属于可压缩问题?望指点一二。

    2.我目前用buoyantPimpleFoam为基础来植入我的控制方程,想了解下:

    如果把文件里面的 simulationtype 设置成 laminar,然后 turbulence 设置成off 是不是就代表使用了DNS呢?

    求解器代码里面turbulence->divDevRhoReff(U)以及turbulence->alphaEff()这些湍流相关的项,会不会对DNS直接求解NS方程的方法造成影响?

    另外laminar有没有采用湍流模化的一些假设呢?

    希望大家百忙中能帮忙解答下:xiezuoye:


  • 网格教授 OpenFOAM教授 管理员

    low-Mach-number assumption不太清楚。气动噪声那面也不太了解

    普适性的:可压缩那面很多方法比如通量分裂,以及rhoCentralFoam中的格式都是显性的。对于双曲可压缩控制方程,特征值是$\bfU$,$\bfU+\mathrm{SoundSpeed}$和$\bfU-\mathrm{SoundSpeed}$。显性算法要求满足CFL条件,时间步长足够小,如果把可压缩算法用于不可压缩领域,会导致时间步长非常小(因为声速非常大)。



  • @东岳 感谢东岳老师的回答。

    我参考了相关文献,low-Mach-number assumption 应该是忽略了压力波动,使得密度、焓等变量与压力波动无关。

    那是不是意味着问题还是属于可压缩的呢?论文里面提到:

    With these assumptions, the compressible energy equation is greatly simplified so that the resulting low-Machnumber equations are represented in tensorial notations as follows:

    然后就是上面的三个控制方程。

    那上面有关DNS的问题老师了解吗?

    谢谢!