关于使用v2206版本计算Uprime2mean 和urms有一个很奇怪的问题

[SSSSK]

用openfoam计算完全发展channel时，以前都是跑到100s左右开始统计，发现urms会从一个非常小的值开始增加，最后统计大概200s后区域一个定值变化很小。最近发现20s左右就已经发展完全了，就从20s开始统计，这个时候发现即使只统计5s，得到的urms也远大于从100开始统计到200的值。这个是为什么？感觉很奇怪

[学流体的小明]

我也一直纠结这玩意儿。

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如果你算channel的时候用的是meanVelocityForce，那么程序会根据UMean来调整压力梯度。当你在20s开始统计的时候，最初的几个时间步UMean波动会很大，连带的添加的这个压力梯度也会很大幅度地变化，流场还需要很久才能平稳。

momentumSource
{
    type            meanVelocityForce;
    active          yes;
 
    meanVelocityForceCoeffs
    {
        selectionMode   all;
 
        fields          (U);
        Ubar            (1.0363 0 0);
        relaxation      1.0;
    }
}

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就算不用meanVelocityForce，用的是vectorSemiImplicitSource。在重启FieldAverage的时候，最初的一段时间UMean还是波动很大的，UPrime2Mean也需要一段时间才能平稳。

最根本的原因还是FieldAverage它每一步计算平均值，都是将当前时间步的U和上一个时间步存下来的UMean进行计算，只有算一段时间后，才能平稳。

下面是我用的v2012版本的FieldAverage介绍，虽然这里是几个数的平均值，但实际上计算的时候也会将时间、时间步长考虑在内。但要知道的就是这个平均值每一个时间步都是新算出来的，平方均值也是每一个时间步新算出来的。

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你20s发展完全，使用FieldAverage统计可能还得往后面算。或者自己以一定时间间隔保存全场数据然后进行后处理。

[SSSSK]

@学流体的小明 我感觉是不是从100s开始统计的时候，其实是把前面的时间步也考虑了，在平均下来就会很小。从20s统计的时候，前面没统计的时间步数比100s开始的要少得多，所以urms的值能更快的趋于定值。另外统计的时候我不是重新算的，是直接设置的starttime 20；应该没有你说的那种波动吧。

[学流体的小明]

@SSSSK
restartTime 20;
和
startTime 20;
在20s之后输出的UMean，是一样的。
湍流是否完全发展，还可以看摩擦雷诺数的时间历程；10、20、30……这样不同时刻的速度剖面。得综合判断。

我感觉是不是从100s开始统计的时候，其实是把前面的时间步也考虑了，在平均下来就会很小

100s开始统计不会考虑前面时间步的。你想如果它能一瞬间把前面100s的数据都考虑进去的话，那就是前面100s内每个时间步的全流场数据都存着，没那么大的内存或者硬盘容量的。

研究一下源代码吧。有个大佬的笔记讲得挺好↓
https://xiaopingqiu.github.io/2015/04/12/fieldAverage/

[SSSSK]

@学流体的小明 uMEAN区别是不大，主要的区别再Uprime2mean

[SSSSK]

@学流体的小明 20s以后Umean统计的Umean和100s统计的都是一样的，只有urms不一样而且差很大

[学流体的小明]

你画一下
20s开始统计，t=21、22……30s 的UPrime2Mean；
和
100s开始统计，t=101、102……110s 的UPrime2Mean。

[SSSSK]

@学流体的小明 线比较多，分成了两张图。第一个数字代表起始时刻，第二个代表结束时刻。20s开始采集的在25s时仅采集了5s就远大于150s开始采集的值，并且采集到80和120的值基本不再变化了。而从150s开始采集的，会从一个特别小的值开始，也是逐渐增大，但即使采集了100s也不如另一个采集到25s时的值

[学流体的小明]

@SSSSK 这两个图横纵坐标分别是什么？看起来确实是从20s开始统计的话收敛很快，150s开始统计收敛就好慢了，而且150-250峰值也没到2.5以上。有参考的DNS数据吗？和DNS比较一下。
你是用的哪一种驱动槽道的方式？是meanVelocityForce的话，就把pressureGradient随时间变化的图像贴一下。