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  3. LES定义入口速度的问题(DSRFG方法)

LES定义入口速度的问题(DSRFG方法)

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82 帖子 16 发布者 163.3k 浏览
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  • 李东岳李 离线
    李东岳李 离线
    李东岳 管理员
    在 中回复了 xjwang 最后由 编辑
    #29

    @xjwang 在 定义入口速度的问题 中说:

    internalField应该没啥影响,毕竟模拟时间比较长,初始条件可以忽略不计。我试过internalField是(0 0 0)和(U 0 0) 都没啥影响

    有道理

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

    李东岳李 1 条回复 最后回复
  • 李东岳李 离线
    李东岳李 离线
    李东岳 管理员
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #30

    像是这种速度波动越往后越少的,类似开始有湍流后来无湍流,我倒是完全可以理解的。
    持续关注解决办法 :haqi:

    2021-06-08 09-17-48屏幕截图.png

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

    X 霜 3 条回复 最后回复
  • X 离线
    X 离线
    xjwang
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #31

    @李东岳 对,这个可以理解,但是衰减太快就是有问题了,一般处理这种瞬态问题用的piso算法,会根据质量守恒去修正求解的速度,所以如果入口处不满足质量守恒,速度场会有很大的改变。

    霜 1 条回复 最后回复
  • 霜 离线
    霜 离线
    霜染丹枫
    在 中回复了 xjwang 最后由 编辑
    #32

    @xjwang 根据您的建议,我修改了湍流积分尺度,由于没有实验,这个量我是通过湍动能和耗散率来估算的。重新进行计算,目前能够看出下游流场表现出湍流状态。这个结果和您之前的计算发展趋势相似么,以说明我目前入口给定结果的正确性。
    7b216afd-84e9-41bd-9f9e-09a5d32aa382-image.png

    1 条回复 最后回复
  • 霜 离线
    霜 离线
    霜染丹枫
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #33

    @李东岳 如李老师所言:“像是这种速度波动越往后越少的,类似开始有湍流后来无湍流”。我有个疑惑,采用中心差分格式的扩散项可以将扰动向四周传递,迎风格式的对流项具有迁移性,即可以将扰动向下游传递。从上面来看,入口的扰动应该是可以持续向下游传递的。如果几何轴向长度非常长的话,在很远的下游是不是也会保持一定湍流状态?还是由于壁面摩擦力及流体粘性对扰动有削减作用,在下游一直衰减甚至脉动全无,就是这种入口给定方法本身就会出现的现象呢?

    S 1 条回复 最后回复
  • C 离线
    C 离线
    coolhhh 神
    写于 最后由 编辑
    #34

    这里是几点个人的看法:
    1、DSRFG方法文章中,需要区分三维能量波谱与一维频谱的概念,下图DSRFG文章中公式(32)个人感觉是不能画等号的,因为表达的是不同维度的谱。DSRFG理论推导是生成满足三维能量谱的风场,CDRFG理论推导是生成满足一维频谱的风场。具体可搜索知网《基于傅里叶合成法的大气边界层脉动风场大涡模拟》(2018)文章中有相关阐述。

    9d71ddb1-fefe-491b-bbbf-afd35879c708-image.png
    (引用:Huang S H, Li Q S, Wu J R. A general inflow turbulence generator for large eddy simulation[J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2010,98(10-11):600-617.)

    2、若采用von Karman频谱,von Karman频谱对频率的积分等于脉动动能,积分尺度Lu、Lv、Lw影响的是谱的峰值所对应的频率,对脉动动能的大小不产生影响。因此下面这个公式,利用了峰值频率的值来反推计算积分尺度。

    bc1cee12-079b-4b16-bc22-bf6e70367b82-image.png
    (引用:庞加斌, 葛耀君, 陆烨. 大气边界层湍流积分尺度的分析方法[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2002,30(5):622-626.)

    3、入口处生成的是满足目标频谱的脉动风场,根据已经发表的文章计算结果(见下图),LES总是会对入口处的脉动风过滤,最后的谱的形状在高频处总会衰减。根据频谱对频率的积分等于脉动动能,高频段被过滤,对应的脉动动能也会减小。

    0312557b-c2ee-4ec7-a5d4-80d759b9053c-image.png
    (引用:胡晓兵, 杨易. 基于NSRFG方法的标准地貌风场大涡模拟研究[J]. 工程力学, 2020,37(09):112-122.)

    4、个人一直有个2疑问:
    (1)入口处的风场严格满足了零散度要求,然后在LES是否就能无条件自保持?这个观点有无被证明了?
    (2)积分尺度到底物理意义是什么?之前论文有个帖子有讨论过turbulence lenth scale 求助

    感谢各位大佬指点迷津:shangxue:

    X X 2 条回复 最后回复
  • X 离线
    X 离线
    xjwang
    在 中回复了 coolhhh 最后由 编辑
    #35

    @coolhhh

    1. 个人感觉是能画等号的,当f=kU. CDRFG方法中,对于定义p和q的时候,直接代入了Su,Sv,Sw, 而且还说有个系数halved,但后来检察代码发现没有减半。还有一个就是CDRFG方法是用来生成inhomogeneous inflow的,虽然从原始的RFG(Smirnov)中说,这个方式在生成inhomogeneous inflow的时候也可以近似看做零散度,但从CDRFG方法那个计算k,p,q的过程来看,应该能造成divergence.个人感觉这个方法之所以很多人用,也许是因为他们把程序贴在了文章后边。不过这也只是我个人感觉,如果我有错误的地方,还请指出来!!!
    2. Lu,Lv,Lw虽然理论上来说不影响turbulence intensity,只是按你所说的那样,造成峰值的不同,但具体用到这个方法中,会有所影响。我们最近正完成了一篇论文讨论了这个情况,希望能快点见刊与大家分享。
    3. 这个问题比较常见,虽然理论上来说,LES是对“大”涡进行解析模拟,而“小涡”进行SGS模拟,但还是会对高频处那些本应该解析模拟的部分不能精确模拟。
      4.严格说来,你看到的DSRFG方法并不是严格零散度,因为要考虑网格离散的影响。
    C 1 条回复 最后回复
  • S 离线
    S 离线
    sunss
    写于 最后由 编辑
    #36

    你好同学,我最近再用NSRFG方法生成大气边界层风速入口,但不知道怎么将生成的风速数据导入openFoam中,看到你的这篇帖子后,尝试使用timeVaryingMappedFixedValue这个边界条件,但网上关于这个边界条件的用法几乎没有,而openFoam里有一个timeVaryingMappedFixedValue算例,但这个算例里U文件只有一步时间的数据,多步时间的格式不知道怎么写,请问你能告诉我U文件和point文件的格式吗,谢谢!我可以把我写的NSRFG方法分享出来,相互学习。

    李东岳李 X 2 条回复 最后回复
  • 李东岳李 离线
    李东岳李 离线
    李东岳 管理员
    在 中回复了 sunss 最后由 编辑
    #37

    sunss邮件发给我了一些非常漂亮的数据图,应该是对算法这面很熟悉,现在卡在openfoam设置这里。你们多分享互相学习。

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

    1 条回复 最后回复
  • X 离线
    X 离线
    xjwang
    在 中回复了 sunss 最后由 编辑
    #38

    @sunss
    这个设置不是很难 你可以看一下这个视频 以及Eddylicious这个软件的document,他们里边也是用的这个边界条件
    https://www.bilibili.com/video/BV1CV411C7Jr

    S 1 条回复 最后回复
  • X 离线
    X 离线
    xjwang
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #39

    @李东岳
    李老师 突然想起来,您这个图是fluent的图还是openfoam的图?如果是openfoam的图能不能提示一下怎么画出来的?用的什么filter?

    李东岳李 1 条回复 最后回复
  • 李东岳李 离线
    李东岳李 离线
    李东岳 管理员
    在 中回复了 xjwang 最后由 编辑
    #40

    我那个图是截取 @霜染丹枫 的图,看起来是Fluent

    http://dyfluid.com/index.html
    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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  • X 离线
    X 离线
    xjwang
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #41

    @李东岳
    哦哦,因为知道您不用fluent 看到您贴出这个图 我还以为paraview的后处理也能这么画!

    霜 1 条回复 最后回复
  • 霜 离线
    霜 离线
    霜染丹枫
    在 中回复了 xjwang 最后由 编辑
    #42

    @xjwang 朋友,是用fluent画的图。我后来更新了结果,在前面的帖子里放上了结果,你看下结果如何?

    X 1 条回复 最后回复
  • S 离线
    S 离线
    sunss
    在 中回复了 xjwang 最后由 编辑
    #43

    @xjwang 在 LES定义入口速度的问题(DSRFG方法) 中说:

    @sunss
    这个设置不是很难 你可以看一下这个视频 以及Eddylicious这个软件的document,他们里边也是用的这个边界条件
    https://www.bilibili.com/video/BV1CV411C7Jr

    你说的这个视频和工具包,我之前都看了,没能找到解决方法。我简化一下问题,假设inlet面上只有四个点,分别是(1 1 0)(1 2 0)(2 1 0)(2 2 0),我要导入两个时间步的速度信息,也就是总共有八个速度的信息,那timeVaryingMappedFixedValue边界条件的point文件和U文件写成下面的形式行不行。point.jpg
    速度信息.jpg

    X 2 条回复 最后回复
  • S 离线
    S 离线
    sunss
    在 中回复了 霜染丹枫 最后由 编辑
    #44

    @霜染丹枫 在 LES定义入口速度的问题(DSRFG方法) 中说:

    @李东岳 如李老师所言:“像是这种速度波动越往后越少的,类似开始有湍流后来无湍流”。我有个疑惑,采用中心差分格式的扩散项可以将扰动向四周传递,迎风格式的对流项具有迁移性,即可以将扰动向下游传递。从上面来看,入口的扰动应该是可以持续向下游传递的。如果几何轴向长度非常长的话,在很远的下游是不是也会保持一定湍流状态?还是由于壁面摩擦力及流体粘性对扰动有削减作用,在下游一直衰减甚至脉动全无,就是这种入口给定方法本身就会出现的现象呢?

    湍流减少的现象应该是湍流生成方法不满足无散度条件,而像满足无散度条件ATSM-L这种方法下游湍流强度不仅不会减少,还会稍微增强。推荐你们去了解一下万嘉伟开发的一款湍流入口生成工具。https://nheri-simcenter.github.io/TinF-Documentation/examples/examples.html
    湍流强度.jpg

    霜 1 条回复 最后回复
  • X 离线
    X 离线
    xjwang
    在 中回复了 sunss 最后由 编辑
    #45

    @sunss
    应该是在constant/boundaryData/inlet文件夹下边有一个points的文件,然后每一个时间步都是一个文件夹,其中包含一个U文件。比如说,我在inlet文件夹下边在terminal中输入ls,会显示:

    0 0.001 0.002 ...... points

    而在每一个时间步文件夹下输入ls,比如在0.001文件夹下,会显示:

    U

    H 1 条回复 最后回复
  • X 离线
    X 离线
    xjwang
    在 中回复了 sunss 最后由 编辑
    #46

    @sunss
    文件格式应该是:
    points:
    .......................................................
    (
    (1 1 0)
    (0 1 0)
    (1 0 0)
    (0 0 0)
    )
    ...........................................................
    U:
    ..........................................................
    (
    (三维速度向量)
    (三维速度向量)
    (三维速度向量)
    (三维速度向量)
    )
    .....................................................
    所以你的设置有两个问题,一个是标出了4或者8这种数量,这个需要删掉,一个是需要把速度分别存储在对应的文件夹下边,不能在一个文件中。还有那些openfoam的星号可以删掉哈哈

    S 1 条回复 最后回复
  • X 离线
    X 离线
    xjwang
    在 中回复了 霜染丹枫 最后由 编辑
    #47

    @霜染丹枫
    不知道你想模拟什么,想和你确认一下是不是模拟ABL,没有得到回复,单凭一张瞬态的速度场图,没法判断你的模拟结果好与坏。

    霜 1 条回复 最后回复
  • 霜 离线
    霜 离线
    霜染丹枫
    在 中回复了 xjwang 最后由 编辑
    #48

    @xjwang 你好,我的研究不是ABL,属于槽道流,但是想用DSRFG这个方法生成湍流入口用于LES计算。

    李东岳李 1 条回复 最后回复

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