如何设置一个入口边界条件：入口边界值为出口平均值的一半

D.Benjamin

各位大佬，请教一个问题：
　　如果我想设置一个入口边界条件，该边界的值是出口边界平均值的一半，
即phi_in = 0.5 * phi_out
请问该如何实现，我想到了codedFixedValue边界条件，但是不知道该如何获取出口处的物理量，望各位大佬赐教！

祝好！

李东岳

进来5，出去10，这不是不守恒么？

D.Benjamin

@东岳老师好，我只是打个比方。我需要设置一个入口边界条件，该边界条件与出口的物理量相关。不想扯大段的背景，所以就这样简答描述了。这种情况是存在守恒的，比如说，在某一容器中，有一释热源，流体从容器出口流出，经过外部冷却后再重新经入口流入容器。如此以来，入口值是有可能是出口的一半的

D.Benjamin

@东岳老师好，经过这几天的学习，我在网上一些博客中找到了一些答案，但是他们给出的代码有问题，编译不能通过。下面，我将给出两个不同帖子中关于如何修改入口处的x方向温度值的方案：

方案一：

label patchIndex = mesh.boundaryMesh().findPatchID("inlet");
scalarField &patchField = T.boundaryField()[patchIndex];

forAll(patchField, i) {
    patchField[i] = 10.0;
}

我发现，在进行wmake编译时，会出错。问题在于" &patchField "前面的取址符号&。虽然去掉上述代码中取址符号&，编译可以通过，但并不能改变入口处温度场的值（即入口处温度场的值仍是原来的值，这段代码便没有意义了)，下面为编译报错情况：

方案二：

label patchIndex = mesh.boundaryMesh().findPatchID("inlet");
scalarField patchField = T.boundaryField()[patchIndex];

forAll(patchField, i) {
    T.boundaryField()[patchIndex][i] = 10.0;
}

然而，编译仍然不能通过，下面为报错情况：

别人博文上的东西照理说应该是正确的呀，真不知道该怎么办了，跪求各位老师，大神，大佬指点！！

D.Benjamin

上面说错了一点点，是：修改入口处的温度值的方案；不是：修改入口处x方向的温度值的方案。温度是标量，刚才不小心打错了

李东岳

@D-Benjamin 在如何设置一个入口边界条件：入口边界值为出口平均值的一半中说：

scalarField &patchField = T.boundaryField()[patchIndex];

单说这句应该改为

scalarField& patchField = T.boundaryFieldRef()[patchIndex];

D.Benjamin

@东岳非常感谢

D.Benjamin

@东岳老师，又来叨绕你了。以上问题已经解决，编译可以通过，FOAM也可以成功进行计算。然而，不能并行计算。似乎在求解器中修改边界条件，会对并行计算产生影响。我的猜测是，并行计算需要将网格分裂成许多块，这样它们就只能根据0字典下的边界条件进行计算。在求解器中强制对边界条件进行修改，使得入口温度是出口的一半，由于网格分块并行，在某些块中不能获取到出口的值，因而并行计算时就会报错。
所以，想请教一下，有没有什么解决的办法？使其可以并行计算呢？谢谢

李东岳

https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-solving/193543-codedfixedvalue-accessing-other-patch-causes-crash-parallel.html

你试试这个

// get patch ID on opposite side
label oPatchID = this->patch().boundaryMesh().
                    findPatchID(oPatchName);
// get pressure on other side
const volScalarField& p = this->db().
        objectRegistry::lookupObject<volScalarField>("p");

// patch field on opposite side for single processor
const scalarField& fieldOSP = p.boundaryField()[oPatchID];

// get patch field size from each processor
labelList fSizePerProc( Pstream::nProcs(), 0.0 );
label thisProcNo = Pstream::myProcNo();
fSizePerProc[thisProcNo] = fieldOSP.size();

// combine field sizes from all processors
reduce( fSizePerProc, sumOp<labelList>() );

// get field values from all processors
label totalFSize = sum( fSizePerProc );

// get field from each processor
scalarField fieldOAP( totalFSize, 0.0 );

// if patch is on current proc
if( fSizePerProc[thisProcNo] > 0 )
{
    // get field size on previous processors
    label prevFSize = 0;
    for (label i = 0; i < thisProcNo; ++i)
    {
        prevFSize += fSizePerProc[i];
    }
    // write field from patch on current proc
    for (label i = 0; i < fSizePerProc[thisProcNo]; ++i)
    {
        fieldOAP[i + prevFSize] = fieldOSP[i];
    }
}

// combine fields from all processors
reduce( fieldOAP, sumOp<scalarField>() );

// get pressure gradient from caseDict
#include "readgradp.H"

// write pressure from opposite side to this patch, add gradP
scalarField& pField = *this;
forAll(pField, faceI)
{
    pField[faceI] = fieldOAP[faceI] + gradP;
}

yuan_neu

@东岳也不一定嘛，比如可压缩流呢。最后就是出入口都趋于零

李东岳

进来5，出去10，这不是不守恒么？

这是不考虑源项的时候

D.Benjamin

@东岳 @yuan_neu 两位老师好，我尝试了上面东岳老师推荐的并行方法，编译可以通过，且可以并行运行计算，但是，我发现计算结果与串行相比，具有较大偏差(初步估计大了3-5%)。

同样一行代码(如下所示)：

// 串行
const scalarField C_outlet = C.boundaryField()[patchId];
Info << "C_outlet:" << C_outlet << endl;

// 并行
const scalarField C_outlet_SP = T.boundaryField()[patchId];
Info << "C_outlet_SP:" << C_outlet_SP << endl;

C_outlet与C_outlet_SP的结果相差较大（并行读取结果偏大），由于我的入口边界条件是对所有网格的C_outlet进行面平均的0.95倍：

C_inlet = 0.95 * C_outlet_avarage;

由于并行读取结果偏大，最后导致了入口值反而大于出口值。这是不是并行的bug？

求解答，祝好！

玉玺

@D-Benjamin 您好，我目前想要实现两相出口固相通量等于入口通量，能不能打扰您，向您咨询下这个怎么实现？

D.Benjamin

@玉玺你好，我目前不研究两相流，不能给你具体方案，从我们上述讨论中你应该可以找到思路，祝好

D.Benjamin

@玉玺我不是做两相流的

玉玺

@D-Benjamin 您好，我想咨询一下，我用codedFixedValue边界条件

label patchIndex =this->patch(). boundary. findPatchID（”“outlet”）;
const volVector& U=this->db(). lookupObject<volVectorField>("U.particles");

这两行读取的速度就是outlet的出口颗粒速度吧

玉玺

@D-Benjamin 如果那两行是它的速度的话，然后我再U去获得它的x方向速度，令它等于入口x的速度，这样子就可以了吧？非常感谢

D.Benjamin

@玉玺你好，你的第一行是对的，由于我不做颗粒，我研究的就是流体，所以我不清楚你的第二行那样获取颗粒速度是否正确。你可以先测试下。不过我觉得，获得出口速度值应该类似于这样的：

const volVector& U=this->db(). lookupObject<volVectorField>("U.particles")[patchIndex];

欢迎继续交流

玉玺

@D-Benjamin 大佬，冒昧问一句可否加个联系方式交流交流，我看到您要实现的也是进出口的通量关系，论坛可能不方便qq1533317221

玉玺

@D-Benjamin 刚才试了加上最后面那个面标号，运行好像出了点错误，待我明早去实验室确定一下。

D.Benjamin

@玉玺好的，我也准备回宿舍休息了，明天再交流吧。还有，我不是大佬，我只是比你学得久一点点的初学者，东岳老师以及贴吧里一些讲师，教授们，他们才是大佬

Samuel-Tu

@东岳东岳老师，decomposed后的patch里面的face是否还是按分解前的顺序排列呢。例如分解前的patch中有6个face编号为0，1，2，3，4，5。分解的时候刚好从中间分开了，分解成两个processor里面，则processor1和processor2里的face编号都变成了 0，1，2。假如processor2里面的face是未分解时候的4，5，6，那么现在face 0，1，2一定对应的是4，5，6吗，也就是说这个顺序会不会改变，会不会0，1，2对应成原来的5，6，4了

cxzhmg

这个问题应该可以通过对已有的边界条件进行简单的修改，形成新的边界条件，可以参考cyclic边界让入口获取出口的patchID，然后gsum求和再付给入口。并行的问题可能是在循环出口边界的时候，每个processor多计算了分界处的网格（这只是我的猜测，我没用试过代码）。推荐用g开头的openfoam自带的函数，这些函数都是支持并行的并会自动广播的，不需要你自己再考虑并行的问题，除非你要实现的功能没有。

D.Benjamin

@cxzhmg 谢谢您的回复！您的回复给了我很好地思路，我有几个问题：

在gsum求和再付给入口之前需要进行面平均处理，所以可能正如您所说，在循环出口边界的时候，每个processor多计算了分界处的网格，才导致并行计算结果大于实际结果。您推荐用g开头的openfoam自带的函数给了我很好地思路，所以如果有一个g开头的取某个场面平均的函数就好了，然而gAverage()是算数平均，不是面平均。另一个思路是如果有一个g开头的函数可以得到某个场关于出口网格面的积分值，然后除以整个出口的面积，也可以得到面平均。
所以，请问在哪里可以查到如gSum()这些g字开头的函数？并行计算我现在只知道gSum()和gAverage()两个函数，我想更多地了解一下，要是能够找到我上面所说的g开头求场面平均或者求场的面积分函数就好了。

期待回复，祝好！

cxzhmg

@D-Benjamin 具体一共都有哪些函数我也不是很清楚，具体函数和怎么用通常都是看看openfoam自带的边界或者求解器或者其它的应用有类似你想获得功能，就去翻源代码。gsum应该也可以对边界上的网格体积或者面进行求和，应该就能实现你说的功能。