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sutherland和janaf

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15 帖子 6 发布者 19.5k 浏览
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  • 程 离线
    程 离线
    程迪
    在 中回复了 深白色 最后由 编辑
    #6

    @深白色

    建议参考CEA/Chemkin的说明文档,分段拟合不连续的问题其实主要来源于多项式Lagrange插值本身,特别是温度的最高次项的系数,比如c*T^6, T =1000的时候,T^6=1E18, c的有效位数差一点点儿(输错或者拟合精度不足),整个结果就飞了。。。

    建议用单区间/多区间的Chebyshev插值。

    参考chebfun的实现。

    已婚,勿扰。
    本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。

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  • 程 离线
    程 离线
    程迪
    在 中回复了 深白色 最后由 李东岳 编辑
    #7

    @深白色

    你的那个超临界cp中间有伪临界点的cp极值,看着像Runge现象,你确定用多项式插值合适?

    多项式插值Runge现象

    已婚,勿扰。
    本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。

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  • 程 离线
    程 离线
    程迪
    在 中回复了 CC_Cherry 最后由 李东岳 编辑
    #8

    @CC_Cherry

    https://www.cfd-online.com/Wiki/Sutherland's_law

    但是Sutherland's Law 在https://turbmodels.larc.nasa.gov/implementrans.html上还有另一种形式,两者是可以相互转化的,参考

    https://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity#Effect_of_temperature_on_the_viscosity_of_a_gas

    不过,NASA TMR给的空气粘性和网上各个渠道给的有些不一样。我算出来的是这样的。

    输运性质

    根据NASA TMR网站的说明,空气粘性为:
    \begin{equation}
    \mu = \mu_0 ( \frac{T}{T_0} )^{3/2} ( \frac{T_0+S}{T+S} )$
    \end{equation}
    其中,

    • $\mu_0$ = 1.716E-5 kg/m/s;
    • $T_0$ = 491.6 degR = 273.111111 K;
    • $S$= 198.6 degR = 110.333333 K;

    并要求:Pr = 0.72, 湍流Prt = 0.9

    但是OpenFOAM中的sutherland模型是:
    \begin{equation}
    \mu = \frac{A_s\sqrt T}{1+T_s/T}
    \end{equation}
    因此,从NASA给定的粘性可以计算出:

    • $A_s = \frac{\mu_0(T_0+S)}{T_0^{3/2}}$ = 1.4578427435006915e-06 kg/m/s/sqrt(K);
    • Ts = S = 110.333333 K;

    从而可得系数:

    transport //sutherland model
    {
    As 1.4578427435006915e-06;
    Ts 110.333333;
    }
    

    但是,OpenFOAM中sutherland模型不能指定Pr数,而是通过如下代码计算的:

    // @ src/thermophysicalModels/specie/transport/sutherland/sutherlandTransportI.H
    
    template<class Thermo>
    inline Foam::scalar Foam::sutherlandTransport<Thermo>::kappa
    (
        const scalar p, const scalar T
    ) const
    {
        scalar Cv_ = this->Cv(p, T);
        return mu(p, T)*Cv_*(1.32 + 1.77*this->R()/Cv_);
    }
    

    这等价于
    \begin{equation}
    Pr = \frac{\gamma}{1.32+1.77(\gamma-1)}
    \end{equation}
    对于gamma=1.4的情形,Pr=0.6903353057199211,因此会高估热导率

    根据OpenFOAM的bug report,这个问题会在OpenFOAM 4.x和OpenFOAM dev中得到修复。

    已婚,勿扰。
    本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。

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  • 深 离线
    深 离线
    深白色
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #9

    @李东岳 如果能帮得上忙的话愿意效劳。邮箱:hoffsend@gmail.com。QQ:794645704。

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  • 深 离线
    深 离线
    深白色
    在 中回复了 程迪 最后由 李东岳 编辑
    #10

    @程迪 在 sutherland和janaf 中说:

    @深白色

    你的那个超临界cp中间有伪临界点的cp极值,看着像Runge现象,你确定用多项式插值合适?

    多项式插值Runge现象

    这是由于高次多项式所引起的,所以才要研究多段多项式,通过增加构成样条的多项式的数目,而不是增加多项式的阶次来解决这个问题。当然这不是唯一的解决方案。

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  • 深 离线
    深 离线
    深白色
    在 中回复了 程迪 最后由 编辑
    #11

    @程迪 对于高次拟合,系数的小数点位数或者说精度确实有非常大的影响。但是这里的重点是多段拟合的是Cp,而对Cp的拟合是没有问题的,OF中的janaf模型通过Cp的系数来算的焓值,而Cp的系数对焓值的影响非常大,不同段的Cp系数算出来的焓值会有很大的不同,尤其在分段点会有间断发生,对于这个是否是由于Cp系数的精度导致的我并不知道,也没有做过研究,不过OF中关注的是焓值的相对值,所以只要保证了连续性,其在求解温度的时候应该不会造成影响,所以我猜测a5和a6是为了使焓值和熵值连续而给定的值。对于这个猜测的证明可以研究下janaf表和其在OF中算焓值的公式做一下对比。

    1 条回复 最后回复
  • qjh888Q 离线
    qjh888Q 离线
    qjh888
    写于 最后由 编辑
    #12

    各位,我想问一下你们使用janafThermo 和surthlandTaransport的经验。我之前的一个用constant Thermo和ideal gas equation 下收敛的算例,现在换成janaf之后直接发散,完全没有办法去让它收敛。请问这种情况要怎么办呢?
    谢谢

    Turbomachinery Enginee

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  • 深 离线
    深 离线
    深白色
    在 中回复了 qjh888 最后由 编辑
    #13

    @qjh888 把你的问题说清楚一点,用janaf直接发散那么请把发散的结果贴上来看看,太笼统没法回答啊。

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  • L 离线
    L 离线
    Leeck
    写于 最后由 编辑
    #14

    请问这个Ts代表什么,或者说有没有什么计算公式?

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  • L 离线
    L 离线
    Leeck
    在 中回复了 程迪 最后由 编辑
    #15

    @程迪 请问sutherland系数计算公式中的TsR如何确定

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