请教porosityModel.C中diag()、source()和psi()的意思



  • 在OpenFoam的多孔介质模型中,代码porosityModel.C定义了correct函数,其中提取了U方程的以下三项内容:

    const volVectorField& U=UEqn.psi();
    scalarField& Udiag= UEqn.diag();
    vectorField& Usource=UEqn.source();
    

    diag()能够理解,应该是U方程系数矩阵的对角元素,那么source()psi()呢?
    李老师2012年在cfd-online里回复的一篇帖子里(The meanings of diag( ), source( ), psi( ) )提到source()是代表系数矩阵的非对角元素
    看了correct函数的代码也确实感觉source()是非对角元素,那为什么非对角元素要取一个“源项”的名字呢?而且对于psi()的意思也不太清楚。
    关于多孔隙介质模型中源项的处理还有很多不理解的地方,希望能在这里向大神们多学习。



  • 啊,尴尬,题目写错了,应该是“请教DarcyForchheimer.C中diag()、source()和psi()的意思”。correct函数是在DarcyForchheimer.C中,不是在porosityModel.C中。正文中对应的地方也错了。:zoule:



  • 在离散方程的时候,内部场离散会产生源项,你看这个http://dyfluid.com/icoFoam.html 方程16就会产生一个source。另外就是人工手动加的source。我12年写的那个好像不对。怎么那么复杂.. psi你就可以当做是U



  • @东岳请教porosityModel.C中diag()、source()和psi()的意思 中说:

    http://dyfluid.com/icoFoam.html

    感谢李老师的回复!
    稍微有一点理解了,比如在icoFoam中这个源项是来自于上一个时间步的值:
    \begin{equation}
    S_{P}^{n}=\frac{V_{p}}{\Delta_{t}}U_{P}^{n}
    \end{equation}
    但如果是没有时间项的SIMPLE算法是不是这个源项UEqn.source()就没有值了呢?
    主要是因为我的问题是在看porousSimpleFoam的代码时产生的。在porousSimpleFoam中的多孔隙模型DarcyForchheimer里面,源项的表达式为:
    \begin{equation}
    S=-(\mu d+\frac{\rho \left | U \right |}{2})U
    \end{equation}
    这一段代码应该是对应DarcyForchheimerTemplates.C中的apply()函数:

    void Foam::porosityModels::DarcyForchheimer::apply
    (
        scalarField& Udiag,
        vectorField& Usource,
        const scalarField& V,
        const RhoFieldType& rho,
        const scalarField& mu,
        const vectorField& U
    ) const
    {
        forAll(cellZoneIDs_, zoneI)
        {
            const tensorField& dZones = D_[zoneI];
            const tensorField& fZones = F_[zoneI];
    
            const labelList& cells = mesh_.cellZones()[cellZoneIDs_[zoneI]];
    
            forAll(cells, i)
            {
                const label celli = cells[i];
                const label j = this->fieldIndex(i);
                const tensor Cd =
                    mu[celli]*dZones[j] + (rho[celli]*mag(U[celli]))*fZones[j];
    
                const scalar isoCd = tr(Cd);
    
                Udiag[celli] += V[celli]*isoCd;
                Usource[celli] -= V[celli]*((Cd - I*isoCd) & U[celli]);
            }
        }
    }
    

    代码的最后

                Udiag[celli] += V[celli]*isoCd;
                Usource[celli] -= V[celli]*((Cd - I*isoCd) & U[celli]);
    

    Udiag()Usource()附了值,应该就是代表对U方程的修正,将源项的影响传入到U方程中,这样的理解是否正确?那在赋值之前,对于SIMPLE算法,Usoure()的值应该是为0的,是这样的吗?



  • 我没细看你这个代码,但是从

     const tensor Cd =
                    mu[celli]*dZones[j] + (rho[celli]*mag(U[celli]))*fZones[j];
    
                const scalar isoCd = tr(Cd);
    
                Udiag[celli] += V[celli]*isoCd;
                Usource[celli] -= V[celli]*((Cd - I*isoCd) & U[celli]);
    

    这几行来看,应该就是人工手动加的源项。对角部分isoCd和源项isoCd部分可以抵消,但这样写可以增加对角占优

    那在赋值之前,对于SIMPLE算法,Usoure()的值应该是为0的,是这样的吗?

    还需要确定是否有其他的源项。如果没有就是0



  • @东岳请教porosityModel.C中diag()、source()和psi()的意思 中说:

    这几行来看,应该就是人工手动加的源项。对角部分isoCd和源项isoCd部分可以抵消,但这样写可以增加对角占优

    “对角部分isoCd和源项isoCd部分可以抵消”,这句话还是不太懂,我还得再消化消化。
    但今天试着输出了一些网格的Usource()
    这是空间内存在多孔隙介质时的Usource()值:
    f7a5c101-0e07-4eb2-aee0-1db9a3484906-image.png
    这是空间内无多孔隙介质时的Usource()值:
    93668cd2-4164-4301-98da-dc249cd30bb2-image.png
    发现确实没有多孔隙介质时Usource()的值要小很多,已经接近0了。



  • 时隔九个月,今天重新看这个帖子,终于搞清楚了,记录一下。
    确实是像李老师说的那样,Usource()就是源项,这里是手动加的源项,之前一直以为是系数矩阵的非对角元。
    Udiag()代表U方程的对角线元素,来自IduMatrix,而Usource()是源项矩阵,来自fvMatrix。上面的代码之所以会出现Udiag(),其实就是像李老师说的那样,是为了增加对角占优。而多孔隙模型的源项就是从Usource加入的:

    Usource[celli] -= V[celli]*((Cd - I*isoCd) & U[celli]);
    

    这里Cd就是公式(2)中括号中的部分。



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