LES直流槽道边界层模拟，如何得到正则化速度u+以及正则化坐标y+？

[李东岳]

最近按你算例的codeStream代码加入了初始脉动速度

这个codeStream写的扰动，可以保证$\mathrm{\nabla }\cdot \mathbf{U}=0$么

[luofq-sysu]

这个codeStream写的扰动，可以保证$\mathrm{\nabla }\cdot \mathbf{U}=0$么

我只看到codeStream跟perturbU的代码是一致的，具体的公式在EugeneDeVilliers博士论文5.1.2章也能找到

[2019201300]

@学流体的小明 这个链接显示分享过期了，请问可以重新分享一下吗？

[学流体的小明]

@2019201300
链接：https://pan.baidu.com/s/1vtoG3kSADjPy9HRJdCnERQ?pwd=9xnb
提取码：9xnb

[2019201300]

@学流体的小明 好的谢谢。

[coolhhh]

@学流体的小明 大佬好，想问下当时你用方法三计算的时候，OpenFOAM中输出的wallShearStress，有三个分量。${\tau }_w$计算是如何计算的，是取了${\tau }_x$，还是$\sqrt{{\tau }_x^2+{\tau }_y^2}$，还是$\sqrt{{\tau }_x^2+{\tau }_y^2+{\tau }_z^2}$？

方法三：
通过paraview的filter - integrate variables - 查看 cellData，得到wallShearStress的和以及面积Area，计算固壁面上的wallShearStress平均值，再使用

$$u_{\tau }=\sqrt{\frac{{\tau }_w}{\rho }}$$

计算摩擦速度$u_{\tau }$。注意不可压缩求解器中没有密度，则认为$\rho =1$。
结果是$u_{\tau }=0.0066952$。

[李东岳]

@coolhhh 这个是${\tau }_x$，只是管道壁面法向的剪切应力

[coolhhh]

@李东岳 李老师，后来我也按照这个公式计算，但$u_{\tau }$好像很难算得与理论值 $u_{\tau }=0.0079$ 一样大。

$$u_{\tau }=\sqrt{\frac{{\tau }_w}{\rho }}=\sqrt{\frac{{\tau }_x}{\rho }}$$

[李东岳]

@coolhhh 是不是模拟的结果不对？LES么

[coolhhh]

@李东岳 李老师，模拟的平均风和雷诺应力还是准确的，但是$u_{\tau }$似乎是个很敏感的参数，网格、fvSchemes、fvSolution等设置对$u_{\tau }$结果都有影响，但平均风和雷诺应力总体区别不大。

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最近在模拟《Kim, Y., I.P. Castro and Z. Xie, Divergence-free turbulence inflow conditions for large-eddy simulations with incompressible flow solvers. Computers & Fluids, 2013. 84: p. 56-68.》这篇文章工况，论文中的$u_{\tau }$沿着计算域的时间和展向平均结果如下所示，是非常光滑的：

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我模拟的时间和展向平均结果为：

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就类似 @学流体的小明 的模拟结果，即使用方法三，求整个计算域底面的时间和空间平均wallShearStress，也很难与$u_{\tau }$理论值完全对应上，都有个很小的偏差，因此我的模拟结果不光滑，是很参差。一直在想是否$u_{\tau }$的计算方法不同导致的。

方法三：
通过paraview的filter - integrate variables - 查看 cellData，得到wallShearStress的和以及面积Area，计算固壁面上的wallShearStress平均值，再使用

$$u_{\tau }=\sqrt{\frac{{\tau }_w}{\rho }}$$

计算摩擦速度$u_{\tau }$。注意不可压缩求解器中没有密度，则认为$\rho =1$。
结果是$u_{\tau }=0.0066952$。

[李东岳]

我觉得你模拟的相当不错啊... 是有点不那么光滑，但我觉得屌爆了

[falltime]

方法一估算$u_{\tau }$是不合适的，因为这里的$R{e}_{\tau }$ 估算出来的，并不是准确值。

[李东岳]

@falltime 是说$R{e}_{\tau }=u_{\tau }\delta /\nu$，这个公式只用从$u_{\tau }$算$R{e}_{\tau }$，而不能反过来用是么？

[falltime]

@李东岳 在 LES直流槽道边界层模拟，如何得到正则化速度u+以及正则化坐标y+？ 中说：

@falltime 是说$R{e}_{\tau }=u_{\tau }\delta /\nu$，这个公式只用从$u_{\tau }$算$R{e}_{\tau }$，而不能反过来用是么？

是的，算之前是不知道的。除非在给定压力梯度的情况下，通过压力梯度和壁面切应力的关系来算

[李东岳]

@falltime nice！一针见血。厉害厉害！

[coolhhh]

前期计算的${⟨u_{\tau }⟩}^{+}$会出现参差的现象，原来是之前在of8计算复制了一个算例的wallShearStress文件，文件中设置executeControl writeTime; 这导致了最终计算的平均只有writeTime次数，而不是每个timeStep的结果。参考of2206一个算例的设置就没问题了

---

of2206中算例设置

wallShearStress
{
    type                wallShearStress;
    libs                (fieldFunctionObjects);
    patches             ( bottomWall topWall );
    writePrecision      10;
    writeToFile         yes;
    log                 yes;
    executeControl      timeStep;
    executeInterval     1;
    writeControl        writeTime;
}

[SSSSK]

@学流体的小明 想问一下，你这个里面计算摩擦速度得方法3，我输出的剪切力有个最大值有个最小值，我是该用流动方向得最大值吗？

[SSSSK]

@coolhhh 想问一下你统计使用的哪个命令啊

[coolhhh]

@SSSSK 我用最笨的方法，sample沿着横向设置所有的纵向线，然后后处理求平均。of.com版本有自带函数columnAverage求展向平均，自带算例有使用示例，但不能对边界面的物理量（wallShearStress）平均。

[学流体的小明]

@SSSSK 应该用空间平均后的数据，最后就是一个只随y坐标变化的函数，比如u(y)。建议把这个帖子好好翻一翻，好多东西应该都讨论过。

学流体的小明 在 LES直流槽道边界层模拟，如何得到正则化速度u+以及正则化坐标y+？ 中说：

是底面平均之后的，postChannel工具会把槽道按照xz线（x和z坐标固定，y坐标变化）求平均