关于边界条件externalWallHeatFluxTemperature的问题

Izumi

在计算某忽略浮力的传热问题时，我想使用可压缩求解器rhoSimpleFoam，并给定热流密度作为边界条件，发现可以使用externalWallHeatFluxTemperature或turbulentHeatFluxTemperature，但是在OpenFOAM 5.0中后者已经被整合到前者之中，因此使用前者，并通过修改可压缩求解器rhoSimpleFoam的算例squareBend中的温度边界条件进行验证。

原算例的温度T边界条件为以下：

boundaryField
{
    Default_Boundary_Region
    {
        type            zeroGradient;
    }

    inlet
    {
        type            fixedValue;
        value           uniform 1000;
    }

    outlet
    {
        type            inletOutlet;
        //type            zeroGradient;
        value           uniform 1000;
        inletValue      uniform 1000;
    }
}

修改为热流密度边界条件后的温度T边界条件为以下：

boundaryField
{
    Default_Boundary_Region
    {
        type            externalWallHeatFluxTemperature;
        mode            flux;
        q               uniform 300;
        /*
        thicknessLayers no;
        kappaLayers     (1 2 3 4);
        kappa           fluidThermo;
        */
        kappaMethod     fluidThermo;
        value           $internalField;
    }

    inlet
    {
        type            fixedValue;
        value           uniform 1000;
    }

    outlet
    {
        type            inletOutlet;
        //type            zeroGradient;
        value           uniform 1000;
        inletValue      uniform 1000;
    }
}

但是，原算例可以正常计算，而采用热流密度边界条件的新算例发生错误，如以下所示：

Starting time loop

Time = 1

GAMG:  Solving for Ux, Initial residual = 1, Final residual = 2.2028e-05, No Iterations 1
GAMG:  Solving for Uy, Initial residual = 1, Final residual = 2.75277e-05, No Iterations 1
GAMG:  Solving for Uz, Initial residual = 1, Final residual = 6.83017e-05, No Iterations 1
#0  Foam::error::printStack(Foam::Ostream&) at ??:?
#1  Foam::sigFpe::sigHandler(int) at ??:?
#2  ? in "/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6"
#3  Foam::heThermo<Foam::psiThermo, Foam::pureMixture<Foam::sutherlandTransport<Foam::species::thermo<Foam::hConstThermo<Foam::perfectGas<Foam::specie> >, Foam::sensibleInternalEnergy> > > >::he(Foam::Field<double> const&, Foam::Field<double> const&, int) const at ??:?
#4  Foam::mixedEnergyFvPatchScalarField::updateCoeffs() at ??:?
#5  Foam::fvMatrix<double>::fvMatrix(Foam::GeometricField<double, Foam::fvPatchField, Foam::volMesh> const&, Foam::dimensionSet const&) at ??:?
#6  Foam::tmp<Foam::fvMatrix<double> > Foam::fv::optionList::operator()<double>(Foam::GeometricField<double, Foam::fvPatchField, Foam::volMesh> const&, Foam::GeometricField<double, Foam::fvPatchField, Foam::volMesh>&, Foam::word const&) at ??:?
#7  ? at ??:?
#8  __libc_start_main in "/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6"
#9  ? at ??:?
Floating point exception (core dumped)

另外，将buoyantSimpleFoam中算例hotRadiationRoomFvDOM的边界条件修改为externalWallHeatFluxTemperature定义的热流密度时，却可以正常计算。

因此，我的问题是：

为什么会出现修改为热流密度边界条件后计算不了的问题，应该怎么解决？
externalWallHeatFluxTemperature是不是只能在传热类的求解器中使用，而不能在可压缩类的求解器中使用？
如果只能使用传热类的求解器，那么在使用如buoyantSimpleFoam的求解器时，想要忽略浮力的作用，是否可以直接将g设置为0？

谢谢！

Izumi

尝试在可压缩类的求解器rhoPimpleFoam中使用externalWallHeatFluxTemperature边界条件，选择的算例是rhoPimpleFoam/RAS/cavity，将其T边界条件修改为以下后，发现可以正常计算，因此externalWallHeatFluxTemperature应该不是只能在传热类的求解器中使用，也可以用于可压缩类求解器。

分析上述出错的原因，可能在于能量方程的选择。在可以计算的cavity算例中能量方程为sensibleEnthalpy，而在上述出错的算例中能量方程为sensibleInternalEnergy。

据此，我修改了能量方程，但是fvschems和fvsolution可能还有点问题，目前还没有计算收敛。

Calf.Z-DNS

选用 kappaMethod fluidThermo;时，kappa是根据alphaEff*thermo.Cp来计算的，在我的例子里面kappa不是恒定的，那么用fluidthermo是否会存在问题？我算出的热流密度跟原来设定的热流密度有点差别，所以有些疑惑。

CFD中文网

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