dsmcFoamPlus定义非定常边界条件的方法

做在江湖

我希望我算例中的自由来流条件随着时间变化。在 dsmcFoamPlus 中，边界由 boundariesDict 字典文件控制，通过使用其自带的 dsmcFreeStreamInflowFieldPatch 模型，用户可以在 0 文件夹中导入 boundaryXXX 文件，设置速度、温度和密度的各边界上条件。参考：https://github.com/hystrath/hyStrath/issues/84

boundaryField
{
    patch1
    {
        type            uniformFixedValue;
        uniformValue	        tableFile;
        uniformValueCoeffs
        {
        	file	     "myFileName";
        }
    }
}

我在这三个边界控制文件中将入口的 patch 类型设为 uniformFixedValue，并用一个 table 文件存储对应时刻边界上物理量的值，以期望实现一个随时间变化的来流条件。开始运行后，没有出现报错。根据各时间步文件夹中的 boundaryXXX 文件来看，uniformFixedValue 的设置被正确读取，但并没有实际体现在边界的数值（计算结果）上。目前来看，dsmcFoamPlus 会选取 table 文件中某一个时间的值赋给边界，然后定常运算（通常是 0 时刻）。我猜测 dsmcFreeStreamInflowFieldPatch 并不能适用于随时间变化的边界条件。请问有人能帮助我解决这个问题么？

coolhhh

用timeVaryingMappedFixedValue，在constant创建文件夹boundaryData，按格式要求准备不同时刻的数据。参考帖子LES定义入口速度的问题（DSRFG方法）

做在江湖

@coolhhh 谢谢您的建议，不过我尝试了一下，结果还是一样的，dsmcFoam+仍然将我输入的数据当成是定常边界，即仅读取boundaryData中0文件夹下的数据。

coolhhh

@做在江湖 0文件夹比如速度U的设置如下所示。保存不同时刻的结果，看U文件的inlet数据是否差异，看看是否读取成功。

或者能否改用pisoFoam试算一下，看看是否能读取不同时刻的数据。如果可以，那就说明是dsmcFoam的问题。再看看dsmcFoam中是否对inlet边界有额外的操作，使得每个时刻只用了第一个时刻的数据？

timeVaryingMappedFixedValue这个边界，如果controlDict设置的endTime大于所提供的数据文件夹最大的时刻，比如endTime=9s，boundaryData提供数据到2s，计算到2s后就只会按照提供最后2s时刻的数据一直算下去。

boundaryField
{
   
    inlet
    {
        type            timeVaryingMappedFixedValue;
        offset          (0 0 0);
        setAverage      off;
        mapMethod       nearest;    //planarInterpolation, nearest
    }

做在江湖

@coolhhh 您好，关于不同时刻 inlet 的结果，使用 timeVaryingMappedFixedValue 时不同时刻数据没有差异，这显然不太正常。而用 uniformFixedValue 时则有差异。但二者都没能改变 inlet 上的 U 值计算结果（该边界模型，物理量的边界条件和物理量的值分开存放）。同样的设置我在 pimpleFoam 算例中是能实现的，因此大概率还是求解器导致的问题。我现在在尝试读 dsmcFoamPlus 中边界条件的源代码，看看能否找到原因。dsmcFreeStreamInflowFieldPatch.C dsmcFreeStreamInflowFieldPatch.H
另外我将 endTime 与数据文件夹最大时刻相等，问题仍然存在，我想可以排除这个因素。

做在江湖

@coolhhh 您好，我有一个新的猜想，根据求解器日志文件log.dsmcFoam+ 第37到77行，生成边界（读取模型、边界上物理量）时对应的时间是初始时刻（0），而后开始时间循环，且之后再没有出现过边界相关的日志信息。猜测 dsmcFoam+ 在开始计算前就将所有边界条件设置好，自动忽略初始时刻以外的边界条件，这就能解释我遇到的问题。可是不太清楚解决方法...

coolhhh

@做在江湖保存dsmcFoam不同时刻结果，比如0.5s的结果，此时0.5s结果的U文件中，inlet面的边界条件是否还是timeVaryingMappedFixedValue类型，还是更改了其他的？

我曾经0文件设置了timeVaryingMappedFixedValue，pisoFoam求解器中想通过一些操作改变入口加载的速度，但似乎没有成功，都依然最后按照timeVaryingMappedFixedValue加载的风速进行计算。也可能是我当时哪里没写对

现在你的问题确实像是dsmcFoam改变了timeVaryingMappedFixedValue

做在江湖

@coolhhh 在各个时间文件夹里，boundaryU的内容相同：

boundaryField
{
    patch1
    {
        type            timeVaryingMappedFixedValue;
        mapMethod       nearest;
        offset          constant (0 0 0);
        value           uniform (1000 0 0);
    }

而按照设置Uy应该是随时间增加的。

coolhhh

@做在江湖我测试了of2206一个自带算例freeSpaceStream，测试boundaryU设置timeVaryingMappedFixedValue，dsmcFoam计算结果确实只加载了第0时间步的结果，但不同时刻保存的结果都是value nonuniform List<vector>

    inlet
    {
        type            timeVaryingMappedFixedValue;
        fieldTable      boundaryU;
        mapMethod       nearest;
        offset          constant (0 0 0);
        value           nonuniform List<vector> 
256
(
(299.1814153 29.37670706 68.29947456)
(299.4299067 29.62701704 68.44470993)
(299.6766025 29.87764649 68.59053715)

pisoFoam的pEqn.H有U.correctBoundaryConditions()更新边界值。简单看了dsmcFoam求解器代码，没有correctBoundaryConditions，不太清楚是否跟这个有关

做在江湖

@coolhhh 在DSMCCloud.C里有使用correctBoundaryConditions()函数，至于我使用的FoamPlus，它的对应文件可能重写了，但是用到了evolve函数。另外我猜想dsmcFoam肯定是有在更新边界值的，不然不能解释boundaryU的变化，但是后者内的信息在每个时间步并没有被求解器重新读取，而是继续沿用 0 时刻的设置。这恐怕是症结所在。

coolhhh

@做在江湖搜了DSMCCloud.C，其他物理量有使用correctBoundaryConditions，但boundaryU没有这个操作，是否可以尝试在某个地方把boundaryU.correctBoundaryConditions()加上，看看是否有效果

做在江湖

@coolhhh 想请问这个函数的作用是什么，它和evolve函数有什么关系？因为现有设置下boundaryU已经被更新了，但是问题在于其值没有被传递到流场中。函数correctBoundaryConditions作用是读取物理量的边界值并重新设定边界么？

coolhhh

@做在江湖 correctBoundaryConditions参考贴子关于压力场边界更新的实现机制的疑问

我测试dsmcFoam算例结果是，boundaryU每个时刻都一样，没有更新。所以猜测是否跟没执行correctBoundaryConditions有关

做在江湖

@coolhhh 我明白了，您不妨试试uniformFixedValue。另外dsmcFoam+的dsmcCloud.C中没有correctBoundaryConditions，我估计是包装在别的函数里了。

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dsmcFoamPlus定义非定常边界条件的方法