Cyclic周期性边界条件

气固两相流

假如对上下两个面设置周期性边界条件cyclic或者cyclicAMI的话，这两个面就不存在压差了，请问各位前辈们有没有可以设置压差的周期性边界条件，或者应该怎么解决？

李东岳

这个需要在动量方程中添加固定的压差源项来实现

气固两相流

@东岳谢谢东岳老师

wwzhao

这个应该可以用Jump boundary conditions实现：https://openfoam.org/release/2-2-0/boundary-conditions/

李东岳

@气固两相流
你可以试试用fixedJump，这个条件实现的类似是固定压差边界条件（计算域前后），和动量源项加压力梯度略有不同（每个网格grad(p)的基础上添加恒压力梯度）。我对结果的对比也感兴趣。欢迎反馈！

气固两相流

@wwzhao 感谢前辈指点

气固两相流

@东岳

inlet
    {
        type               fixedJump;
        patchType       cyclic;
        jump            uniform -151;
        value           $internalField;

    }

    outlet
    {
     type            fixedJump;
    patchType       cyclic;
    value           $internalField;

    }

这是固定压差边界条件的设置，可以解决cyclic周期边界条件的无压差的问题，觉得效果不错

李东岳

@悬铃神木这是不是也是你要实现的？ http://www.cfd-china.com/topic/2121/q-dns计算槽道流遇到了一些问题-求大神们指点/9

@气固两相流谢谢！多谢反馈

悬铃神木

@东岳哦哦，对对对，能通过边界条件来实现的话就方便多了！

Calf.Z-DNS

我想问下对于channel流动的模拟，四周都设为cyclic，上下是壁面的话，我初始压力设成8MPa，随着计算的进行，压力逐渐地减小，现在变成了1.5MPa，这是正常的吗？
如果是的话，因为我本来的目的是在想超临界状态下（8MPa）进行DNS模拟，但现实的压力是不断在减小，那么是不是有违原来的目的？但是自己的物性又是根据查表法获取的，也就是在定压（8MPa）下，根据温度查的物性，感觉又是在超临界压力下进行的物性迭代。
对这个现象有点迷惑，还望指点。

李东岳

周期性流动一般都需要添加压力梯度来固定平均流速。你看看你的平均流速有没有减小。需要运行一段时间才能看出来

Calf.Z-DNS

@东岳我有添加fvOptions，里面有meanvelocityForce；速度场我算之前加了扰动，本来Ubar是0.081m/s，加完扰动最高速度有0.2多，算着算着最高速度降低到0.096m/s，随着时间的推移，y方向的平均速度轮廓基本不变。不知道压力是不是会下降呢？

李东岳

@Calf-Z-DNS 速度正常，压力我这面没监控过还不清楚，找文献看看？ ..

Calf.Z-DNS

@东岳谢谢！
我用官方案例channel395，把压力从0调成了101325Pa，算着算着，压力变回成0了。所以我感觉这类问题的压力就是会降低吧。我想是因为四周都是周期性边界，可以流进流出，就相当于上下两个平板间的自由空间，流着流着就泄压了。不知道这样对不对。
另外因为我的物性是通过查表法查的，表格的压力已经定死了，所以压力的变化不会影响物性的获取，算例还是在超临界状态下更新物性的，我想这也是方程采用低马赫数假设的一种体现吧？

李东岳

把压力从0调成了101325Pa，算着算着，压力变回成0了。

这是某一点的还是哪的？
关注过时间平均后的前后出口压差不？

Calf.Z-DNS

@东岳全场的压力都趋近于0了，感觉是压力释放没了。
没有关注过前后出口压差诶。应该是不断下降得吧。

cxzhmg

@Calf-Z-DNS 我最近计算周期边界也发现了这个问题。我测试的系统是个2维系统，左右（x方向）壁面，上下（z方向）周期，,y方向一层网格empty，算气固两相流，用twoPhaseEulerFoam求解器，重力方向沿-z，然后用fvOption的meanvelocityForce保证气体全场平均速度为定值，初场给定固含率0.1。计算开始全场平均压力不断降低，不过监测的全场平均气体速度确实是我给定的值，最奇怪的是整体固含率会不断降低，最后会降到非常低，局部最低固含率都负数了，然后固含率又开始升高，压力也开始升高……总感觉openFOAM里面的cyclic边界有问题……把fvOption去掉，仅在重力下计算，也有同样的现象。不知道你对这个问题有什么新的认识吗？

random_ran

Sorry, I don't have chinese input this moment.

总感觉openFOAM里面的cyclic边界有问题?

Can you provide your test case?

I did not see any report (cyclic precision issue) in OpenFOAM bug report website.

I create a new case to study it if you interested in.

Comment anything as you will.

cxzhmg

@random_ran 谢谢您的回复，这是我的测试算例cyc_test.zip

我的算例是两相流的2D算例，求解器用的twoPhaseEulerFoam，重力沿-z，然后fvOption的meanvelocityForce给了气体一个+z方向的源项保证气速，计算开始后我输出的全场平均压力在不断降低，固含率也无法保持恒定。虽然不可压缩流动的绝对压力没有意义，但是总压和固含率的变动无法解释。并且这种情况在撤掉气体上的源项，也即只施加重力的情况下仍然存在。

关于channel395的算例，如果把初始的压力场不设为0，也会出现迅速泄压的情况，不过看起来流场还是比较正常。对于C++和openFOAM都是刚接触，基本照着算例改的，很多设置还没有搞清楚，不知道是不是我的设置有问题？

cxzhmg

@random_ran @Calf-Z-DNS @东岳各位大神，我在CFD-online上找到了一个类似的问题%(#006fff)[https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-solving/146839-cyclic-boundary-violates-mass-conservation.html]，似乎cyclic BC在处理两相流的时候会导致质量不守恒。苦于刚接触C++和openFAM，我确实看不明白cyclic边界具体是如何实现的。请问各位有什么理解，有什么文章可以推荐一下吗？

CFD中文网

Cyclic周期性边界条件