rhoSimpleFoam 求解可压缩流动时一个奇怪的现象

[宝丁]

最近将离散格式全部改为中心差分格式（原先全部是二阶迎风），计算的结果还比较让人满意，但是这个差分格式还是不太让人满意，并不稳定，对于这个算例最终可以收敛，收敛的结果如下图所示。但是只要换一个叶片马上又发散了，现在真的是很疑惑，前缘的这类现象究竟要怎么调，或者需要动求解器内部的结构了吗？

divSchemes
{
    default         none;

    div(phi,U)      Gauss limitedLinearV 1;//Gauss linearUpwind limited;
    div(phi,k)      Gauss limitedLinear 1；
    div(phi,omega)  Gauss limitedLinear 1；
    div(phi,e)       Gauss limitedLinear 1；
    div(phi,h)       Gauss limitedLinear 1；
    div(phi,K)      Gauss limitedLinear 1；
    div(phi,Ekp)     Gauss limitedLinear 1；
    div(phiv,p)     Gauss limitedLinear 1;//Gauss linearUpwind limited;
    div(phid,p)     Gauss limitedLinear 1;//Gauss linearUpwind limited;
    div((phi|interpolate(rho)),p) Gauss limitedLinear 1;//Gauss linearUpwind limited;
    div(((rho*nuEff)*dev2(T(grad(U)))))    Gauss linear;
}

[李东岳]

我周末下载看看。

目前据我所知，你是对比OpenFOAM和Fluent的数据，同样都是模拟，为什么你更倾向让OpenFOAM的数据接近Fluent而不是反过来呢?

我觉得你最好跟实验比一下

[宝丁]

@东岳 首先非常感谢东岳老师
就我目前能找到的试验数据，Naca 65-810，fluent 计算和试验值相比较准一些（以下是该叶型计算值与试验值的对比），但是OpenFOAM 的计算结果在趋势上就差很多，所以个人倾向于fluent的计算结果。下面给出NACA65-810的计算网格以及fluent的计算结果与试验值的对比。
NACA65-810网格（y+~30-60） 链接：https://pan.baidu.com/s/1tZPl2NfspkOqjmoV4rSpvQ
提取码：jhg4

[宝丁]

最后一次自己顶一下这个帖子

最近尝试了很多，从差分格式到求解和算法控制，一直都没有得到合理的结果，应该是求解器本身的问题了。但是自己时间限制，马上研三了，再做下去心里实在没底，准备去用自己ANSYS 那一系列的软件做事情去了。

但是还是有些不甘心，毕竟了尝试了那么久。我的求解文件和一些网格都在上面，如果有人知道我的错误在哪里，请一定要告诉我，不论时间过去多久，我都愿意拿自己现在一个月的助研费作为酬劳（400，不多哈）。

最后还是感谢东岳老师一直以来的帮助。

[李东岳]

@宝丁 我想起来了，周末的时候下载了你15楼这个文件，这个求解起来没问题啊？

[宝丁]

@东岳 计我这里计算一开始没什么问题，但是一段时间以后就会发散啊

[宝丁]

@东岳 是这样，求解格式如果全部都是二阶迎风求解确实很稳定，但是和试验或者Fluent相差很大，所以想着改成中心差分，但是中心差分格式不稳定，第一个叶栅可以收敛，换一下就发散了，异常诡异。

[李东岳]

是说这个图么？实验值在哪里？

[宝丁]

@东岳 是15楼的图，原来的叶栅试验结果和计算结果对不上，后来就放弃了。

从文献找了NACA65-810的试验和计算结果（下图），发现fluent和试验对的非常好，但是rhoPimpleFoam在趋势上就差很多，计算结果就没有放在图上。

[李东岳]

@宝丁

1. 你需要把OpenFOAM的数据、Fluent数据、实验数据放在一起看区别

2. 对不上的时候需要找原因。如何找对不上的原因需要从数据上分析，Cp对不上可能别的能对上。还需要看别的能不能对上，比如壁面剪切力，轴线湍流动能、进口速度等重要的变量。

我近期要备课OKS，只能在7月后期抽出时间给你debug。你这个要写SCI么？还是就放在硕士论文中？我觉得你的研究很系统，如果你做出来，我愿意赞助 http://www.cfd-china.com/topic/1716/cfd验证算例支持计划

[宝丁]

@东岳 嗯嗯 我这边会继续跟进的。

原先想着毕设做这个的，但是没想到卡在这里。现在因为毕业的压力，所以只能用Fluent或者CFX先往前做事情。

如果有新的进展，我也会发到这里跟您讨论的。

[李东岳]

因为你这个算例非常有意思我比较感兴趣，把你电话留下我联系你我们电话讨论

电话用英文留防止百度 13 six 45 seven 908 eight eight

[宝丁]

@东岳 好的 好的

13 six 36 seven 12 seven three two

微信和手机号同号

[李东岳]

@宝丁 不好意思早上才想起来，你今天晚上5点打给我吧

[宝丁]

@东岳 嗯嗯，好的

[李东岳]

过去半年了... 估计都已经毕业了吧。。。

你觉得我这个结果看起来如何？我不太懂你们这个叶山关注的对象，你感兴趣的话我把算例文件发给你玩玩。用rhoSimpleFoam算的。

对了，这个结果应该捕获了你所说的

其叶片前缘的局部高速区域明显很弱，这是不太符合一般的气动规律。

但是我不太明白这个流体力学本质。能解释一下不？为什么叶片前缘存在局部高速？为什么这个东西前缘加速明显？

[宝丁]

这个算的感觉很好啊，东岳大神能不能把文件发到我邮箱，baoding@mail.nwpu.edu.cn

还没有毕业，准备写打毕业论文呢，就是换了一个题目而已

[宝丁]

@东岳 流体流至叶片前缘，受到阻滞而形成驻点，速度滞止，静压升高，因而会有一个顺压梯度；叶栅吸力面是一个凸曲面，流体流至叶栅前缘，存在一个局部压缩的现象，流体速度增加。在以上两者的共同作用下，叶栅前缘会出现局部高速。

叶栅流道是一个扩张型通道，起到减速增压的效果，因而整体而言速度会降低，同时静压升高，通道内会存在一个逆压梯度。在吸力面一侧，尤其是叶栅中后部，当流体惯性力不足以克服当地逆压梯度所产生的“阻力”时，会存在流动分离现象，在速度云图上就会出现一个低速区。

[李东岳]

专业！待我消化消化..

https://www.jianguoyun.com/p/DUWWPtQQ9s3ZBhiHg7cC

[宝丁]

@东岳 等我写完大论文再好好整理一下