SRF求解器的使用

benqing

最近在做一个旋转的后台阶流动，如下图所示，旋转的位置在台阶下角落处，我想采用SRF求解器来计算，但是对于其设定有一些疑惑。
该算例中，流体是沿台阶前的直管流入的，旋转角速度是1000多rpm，我想问的是在设定Urel中进口速度时，该采用什么样的边界条件，是采用SRFvelocity还是fixedvalue？现在我采用fixedValue，计算结果完全没有旋转的迹象
还有那些地方需要注意，谢谢！

李东岳

SRFvelocity，给定的值采用U来给定，然后SRFvelocity会计算Urel。你这个算例几何比较有意思，你试试看，调节不好我给你调

benqing

前辈，我不太明白是什么意思，在这个求解器里面，0文件里面的速度必须是Urel，不能给定U，而且我看资料的话，SRFvelocity给定的相当于是绝对速度，我这算例中，应该是给定相对速度吧，这个case我现在是在of230中算的，版本有影响吗？

benqing

@东岳如果采用SRFVelocity，那里面的relative是设置为yes还是no啊

    inlet
    {
        type            SRFVelocity;
        inletValue      uniform ( 5.6 0 0 );
        relative        no;
        value           uniform ( 0 0 0 );
    }

李东岳

看这个描述。如果是yes，那你的Urel就是你给的值，如果是yes，那你就给出绝对速度，然后Urel会进行一定的计算后得出真实值。

你的应该是No

Description
    Velocity condition to be used in conjunction with the single
    rotating frame (SRF) model (see: SRFModel class)
    Given the free stream velocity in the absolute frame, the condition
    applies the appropriate rotation transformation in time and space to
    determine the local velocity.
    The optional \c relative flag switches the behaviour of the patch
    such that:
        - relative = yes: inlet velocity applied 'as is':
        \f[
            U_p = U_{in}
        \f]
        - relative = no : SRF velocity is subtracted from the inlet velocity:
        \f[
            U_p = U_{in} - U_{p,srf}
        \f]
    where
    \vartable
        U_p     = patch velocity [m/s]
        U_{in}  = user-specified inlet velocity
        U_{p,srf} = SRF velocity
    \endvartable
    \heading Patch usage
    \table
        Property     | Description             | Required    | Default value
        inletValue   | inlet velocity          | yes         |
        relative     | inletValue relative motion to the SRF? | yes     |
    \endtable
    Example of the boundary condition specification:
    \verbatim
    myPatch
    {
        type            SRFVelocity;
        inletValue      uniform (0 0 0);
        relative        yes;
        value           uniform (0 0 0);    // initial value
    }
    \endverbatim

benqing

@东岳

Given the free stream velocity in the absolute frame,

这个意思不是给定的是绝对坐标系中速度吗？但是我的算例中，入口是随着系统在旋转的，所以采用SRFVelocity合理吗

李东岳

如果进口的 $U_{i n}$ 是向右1m/s，凑巧你那个位置的SRF $U_{p, s r f}$ 也是1m/s，那你的Urel不就是0了么。

主要是你要提供Urel的边界，如果你知道Urel的值，用fixedValue也可以。SRFVelocity只不过帮你计算了一下

benqing

@东岳好的，我先尝试一下

benqing

一年多了还是没有解决这个算例，不知道有没有人做过相类似的，重新描述下这个算例，如图所示一个后台阶流动，但是是在图中左下（0,0,0）位置为原点绕Z轴旋转，主要流动参数，
雷诺数 $R e_{b} = \frac{U_{b} (H - h)}{ν} = 5600$ ，其中 $U_{b}$ 是体积平均速度；
旋转数 $U_{b} = \frac{Ω (H - h)}{U_{b}}$ ， $Ω$ 是角速度；
台阶前段槽道流部分壁面剪切雷诺数 $R e_{τ} = \frac{u_{τ} (H - h)}{ν} = 360$ ，这个与槽道流DNS结果是完全一致的，也就是说台阶前是完全发展的槽道流。目前存在以下问题：
1、求解器选择，SRF类还是需要自己修改求解器？
2、合理的进口条件，不旋转的相对好给，但是旋转的case，速度进口边界条件和初始值不知道如何给合理。
3、无量纲化的流向速度为什么会小于1，如下图所示。以我的经验，槽道流里面最大速度比体积平均速度肯定是大的，也就是 $\frac{U_{m a x}}{U_{b}}$ 是大于1的，但是为什么在旋转流动里面就会于1呢？

参考文献
1、DNS原始文献：Turbulent flow over a backward-facing step. Part 1. Effects of anti-cyclonic system rotation
2、图片来自：Development and Application of Rotation and Curvature Correction，是篇博士论文

东方白杨

您好，请问解决了吗？我现在也是算一个旋转槽道流，进出口周围都给周期性边界条件，但是输出的Urel就不对，很大。反而，不用周期性边界条件就很正常

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SRF求解器的使用