LES圆管湍流的速度曲线和DNS不符,请问问题可能出在哪?
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最近做了一个pipe flow的LES模拟,用的是dynamicKEqn湍流模型和pimpleFoam瞬态求解器,但是得出的曲线在近壁区域(y+<10)符合的还好,但是在y+在(10, 500)的区域总是相差很远,如下图所示。
我的网格已经算是很细的了,轴向Δx+ =40, 径向近壁Δy+ =0.5,径向圆管中心Δy+ =20,周向Δz+ =20. 请问还有什么原因会导致这种问题?
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@东岳 是的还想再调整一下。而且我最近还试了很多种网格精度,发现甚至是我的近壁区域网格Δy+ =5,曲线依然是这样,没有大的变化,在y+<10的区域挺符合,但是在在10<y+< 500的区域不符合,请问这是什么原因呀?LES的近壁网格不是要求Δy+ <1嘛?
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@zhangxc0223 请问您在管流LES模拟时,入口和出口边界条件在OF中是如何设置的?谢谢!
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@zhangxc0223 首先十分感谢您的回复。不过我最近还有个问题一直有疑问,就是看了很多文献,提到了在初场添加扰动,进出口使用周期边界条件,这样可以算出湍流。但是这个扰动只在初始时刻添加,还是一直添加呢?很多文献没有明确指出,希望得到您的回复。
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@李东岳 感谢李老师回复,管流几何尺寸是参照eggels-1994这篇文献(文献中DNS计算和HWA实验的几何尺寸),直径D是0.0954m,流向长度是0.477m(即5倍直径),网格:径向-周向-流向=96x128x128,径向壁面首层网格5x10(-6)m时y+=0.2左右,我自己估算得到流向无量纲网格尺寸为Δx+=14.03,周向无量纲网格尺寸(rΔθ)+=8.8。时间步长是满足CFL=u*Δt/Δx<1给定的,其中Δx是流向网格尺寸。LES采用动力学Smagorinsky模型。初场采用DNS的平均速度型加10%的随机扰动,进出口给周期边条,初始的扰动在计算开始一段时间后就消失了,每个时间步监测的云图都如上个贴中圆管云图那样,然后这样计算了100s之后也没出现湍流状态。是不是我网格和时间步的知识点理解有误,导致的出错。
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@李东岳 十分感谢您的回复,我上传了ICEM文件(包括.msh文件),几何尺寸:直径D=0.8mm,流向长度L=8mm,流向长度L是特征尺度直径D的10倍,满足张兆顺老师-湍流大涡模拟应用与理论一书中指出的,壁湍流计算域必须包含大尺度结构的要求(但书中是以槽道流为例,我根据同样的计算公式用在圆管流向长度的设置,但是径向尺寸没有发现是否有特定要求,需要了解的大侠指点一下)。流向网格Δx+=25.5,ΔRmin+=0.9,ΔRmax+=7.2。另外自定义一下流体工质,密度是352kg/m3,动力粘度是0.000054Pa·s。边界条件为进出口周期边界,流体质量流量为0.000178kg/s(Re=5300),不可压缩,常温。目前的问题是该计算在时均速度型+扰动作为初场的情况下,随着计算进行扰动消失,未计算得到湍流状态。李老师辛苦了
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