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  3. gauss upwind和gauss linearUpwind grad(U)结果差异大

gauss upwind和gauss linearUpwind grad(U)结果差异大

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    Samuel-Tu
    写于 最后由 编辑
    #4

    太奇怪了。。。fluent里面用二阶迎风格式:
    0fbba8ab-31a5-4acf-a1de-c5583adc9420-image.png
    算出来没问题。但是OpenFOAM里面对div(phi,U)项只能用Gauss upwind才能和fluent里的结果吻合,如果对div(phi,U)项采用高阶项,例如Gauss linearUpwind grad(U),对grad(U)进行限制、leastSquares,cellLimited,结果全都对不上。。太奇怪了。。。。
    湍流的div项我是用的二阶迎风,改了格式影响也很小。。这不知道怎么解释了。。。论文里确实没看见过对div(phi,U)用一阶迎风的。。。

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    xpqiu 超神
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    #5

    @Samuel-Tu fvSchemes 和 fvSolution 贴上来看看

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    Samuel-Tu
    在 中回复了 xpqiu 最后由 编辑
    #6

    @xpqiu
    fvSchemes:

    ddtSchemes
    {
        default         steadyState;
    }
    
    gradSchemes
    {
        default         Gauss linear;
    
        grad(U)         cellLimited leastSquares 1;//还用了cellLimited gauss linear和gauss linear
        grad(k)         cellLimited leastSquares 1;
        grad(epsilon)     cellLimited leastSquares 1;
    }
    
    divSchemes
    {
        default         none;
    
        div(phi,U)      Gauss limitedLinear 1;//还用了gauss upwind, gauss linearUpwind grad(U), bounded Gauss linearUpwind grad(U), 发现就gauss upwind和计算结果最吻合,gauss limitedLinear 1吻合的还行,其他的就完全有问题了。。
    
        div(phi,k)      bounded Gauss linearUpwind limited;//k和epsilon换了几个格式,发现影响不大
        div(phi,epsilon) bounded Gauss linearUpwind limited;
    
        div((nuEff*dev2(T(grad(U))))) Gauss linear;
    }
    
    laplacianSchemes
    {
        default         Gauss linear corrected;
    }
    
    interpolationSchemes
    {
        default         linear;
    }
    
    snGradSchemes
    {
        default         corrected;
    }
    
    wallDist
    {
        method meshWave;
    }
    

    fvSolution:

    solvers
    {
        p
        {
            //solver          PCG;
            //preconditioner  DIC;
            solver          GAMG;
            tolerance       1e-7;
            relTol          0.1;
            smoother        DICGaussSeidel;
        }
    
        "(U|k|epsilon|omega)"
        {
            solver          PBiCGStab;
            preconditioner  DILU;
            //solver          smoothSolver;
            //smoother        symGaussSeidel;
            tolerance       1e-7;
            relTol          0.001;
        }
    }
    
    SIMPLE
    {
        nNonOrthogonalCorrectors 2;
        consistent      yes;
    
        residualControl
        {
            p               1e-7;
            U               1e-7;
            "(k|epsilon|omega|f|v2)" 1e-7;
        }
    }
    
    /*relaxationFactors
    {
        equations
        {
            U               0.9;
            ".*"            0.8;
        }
    }*/
    relaxationFactors
    {
        fields
        {
            p               0.3;
        }
        equations
        {
            U               0.7;
            "(k|omega|epsilon).*" 0.7;
        }
    }
    

    我换了另一个小模型,算的快一些,结果如下(红线的数据不见了,但我记得形状):
    cca97ee0-5054-4553-95e5-98340b8608e8-image.png

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    Samuel-Tu
    写于 最后由 编辑
    #7

    wholeModel.png

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    Samuel-Tu
    写于 最后由 编辑
    #8

    0f0345fa-d59b-4030-9578-0dcb60ab0d6f-image.png

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    xpqiu 超神
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    #9

    @Samuel-Tu
    算例如果可以分享的话,发给我玩玩?

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    Samuel-Tu
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    #10

    @xpqiu 好滴,稍等我下载一下

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    Samuel-Tu
    在 中回复了 xpqiu 最后由 编辑
    #11

    @xpqiu 不知道咋回事,网站上传不了,分卷压缩也不行,我用奶牛快传了。
    这是地址,取件码:118173

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    Samuel-Tu
    在 中回复了 xpqiu 最后由 编辑
    #12

    @xpqiu
    链接:https://pan.baidu.com/s/1Ts5W8eHIITgI4bjOOHyS6g
    提取码:kk6h
    或者用这个百度网盘的,我用的simpleFoam,这里面多加了一个50时间步的计算结果,这是用gauss linear计算比较稳定后的结果,方便改了div schemes再计算,能更快的得到稳定后的结果。。

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    xpqiu 超神
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    #13

    @Samuel-Tu
    结果怎么对比呢,你有后处理脚本吗?

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    Samuel-Tu
    在 中回复了 xpqiu 最后由 Samuel-Tu 编辑
    #14

    @xpqiu 我是用postProcess -func wallShearStress 和 writeCellCentres把roof这个patch 输出出来,再在paraview里面用calculater: 摩擦速度=sqrt(mag(wallShearStress)),最后在excel里画的roof里的每个面单元Cx(横坐标)和对应的摩擦速度的曲线。。我研究一下怎么整合出一个后处理脚本。。主要是postProcess似乎没有sqrt这个命令,如果有就可以不用paraview了。。

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    xpqiu 超神
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    #15

    @Samuel-Tu 明白了,我算几个看看

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    Samuel-Tu
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    #16

    @xpqiu 麻烦了,我研究一下后处理能不能总结一下,,减少一下工作量。

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    xpqiu 超神
    在 中回复了 Samuel-Tu 最后由 xpqiu 编辑
    #17

    @Samuel-Tu
    8198a8ae-f0dd-4498-bb4b-6cb3e9b6732b-image.png

    这个是 div(phi,U) 我用 Gauss linearUpwind 的结果,看起来跟 fluent 的比较接近。

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    Samuel-Tu
    在 中回复了 xpqiu 最后由 编辑
    #18

    @xpqiu 能不能分享一下fvSchemes。。为什么我算出来不是这样的。。。我看看设置

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    xpqiu 超神
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    #19

    @Samuel-Tu
    你这个算例设置得不太合理的地方有好几个,我没有一个一个去考察每个因素的影响,只是直接改成了我认为合理的设置。我把我改过的文件打包了,如下:
    OFPlate0.zip

    另外,你的网格也不太好
    U_grid.png

    这个网格咋一看,直觉就是边界层附近网格太粗了,看了一下最后一步的 yPlus分布,只看 roof 这个面,

    yPlus.png

    果然,最小都300 多了。你用的湍流模型是 rke,这个是合理的选择,但是这个模型最好把 yPlus 控制在 30-100 范围内。
    最后,我把我这边 gauss upwind 和 gauss linearUpwind 的结果对比放上来,
    756323d2-5df0-414e-8ba2-61bd03b263f2-image.png

    虽然看起来可能还是 upwind 的结果在中间这一段跟文献的更接近,但是左边这一段实际上这两个结果都与文献值有明显的偏差。我觉得你还是先把网格改得合理之后再算算看,应该会有改进的。

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    Samuel-Tu
    在 中回复了 xpqiu 最后由 Samuel-Tu 编辑
    #20

    @xpqiu 感谢了。。我先学习一下这个设置。。。网格这个我也很困惑,因为这个按照论文的最小网格尺寸设置的,我也发现了按论文的设置yPlus会很大。。但是作者做过网格无关性验证,尺寸改小后摩擦速度没有超过5%的变化,然后作者就这么用了,,后来 又来了两篇类似文献,全都是参考这个论文的设置,。。

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    xpqiu 超神
    在 中回复了 Samuel-Tu 最后由 编辑
    #21

    @Samuel-Tu
    论文描述的最小网格尺寸,可能是除了 prism layer 以外区域的最小尺寸啊,他有没有提他的prism layer是怎么生成的,first layer thickness,expansion ratio,number of layers 这些?

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    Samuel-Tu
    在 中回复了 xpqiu 最后由 编辑
    #22

    @xpqiu 论文只提了minimum size,他们用fluent做的,所以肯定没有用snappyHexMesh了,但是他们课题组发的其他文章差不多都是控制最小尺寸为0.1m左右。我估计因为他们是土木方向的,所以可能对壁面函数对yPlus的限制不太了解。。。

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    xpqiu 超神
    在 中回复了 Samuel-Tu 最后由 xpqiu 编辑
    #23

    @Samuel-Tu
    那么,你上面发的paper结果只是 fluent仿真结果是吧,有没有实验结果参照?

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