可压缩浸没边界法的实现

王慧博

我准备在foam-extend-4.0中的immersedBoundary代码的基础上，修改可压缩求解器rhoPisoFoam以实现对可压缩浸没边界法的实现，对于浸没边界的设置如下所示：

    ibCylinder
    {
        type immersedBoundary;
        refValue uniform (0 0 0);
        refGradient  uniform (0 0 0);
        fixesValue yes;

        setDeadCellValue   yes;
        deadCellValue      (0 0 0);
    }

目前在原不可压缩浸没边界法的求解器上加入温度方程成功运行，但是在修改可压缩求解器的过程中，在温度方程的求解时程序会提示浮点数溢出。
针对出现的问题，我猜测可能的问题出现在

焓方程没有能够识别浸没边界条件。
因为源代码部分是这样的：

Foam::wordList Foam::basicThermo::hBoundaryTypes()
{
    const volScalarField::GeometricBoundaryField& tbf = T_.boundaryField();

    wordList hbt = tbf.types();

    forAll(tbf, patchi)
    {
        if (isA<fixedValueFvPatchScalarField>(tbf[patchi]))
        {
            hbt[patchi] = fixedEnthalpyFvPatchScalarField::typeName;
        }
        else if
        (
            isA<zeroGradientFvPatchScalarField>(tbf[patchi])
         || isA<fixedGradientFvPatchScalarField>(tbf[patchi])
        )
        {
            hbt[patchi] = gradientEnthalpyFvPatchScalarField::typeName;
        }
        else if (isA<mixedFvPatchScalarField>(tbf[patchi]))
        {
            hbt[patchi] = mixedEnthalpyFvPatchScalarField::typeName;
        }
    }

    return hbt;
}

那如果上述假设成立，那我是否能够在代码中添加

        else if (isA<immersedBoundaryFvPatchScalarField>(tbf[patchi]))
        {
            hbt[patchi] = immersedBoundaryFvPatchScalarField::typeName;
        }

来实现在焓方程中施加浸没边界条件呢？可是这样做的话也没有办法在0文件夹中设定h的浸没边界的固定焓值……
2. 可能需要直接求解温度方程。但是我看basicThermo中温度的读取是const

const Foam::volScalarField& Foam::basicThermo::T() const
{
    return T_;
}

如果我使用 const volScalarField& T = thermo.T();，这样求解器编译时会报错。感觉在OpenFOAM中的T场更新是通过焓值进行的。

目前也不知道该如何解决，所以想咨询一下各位老师，我上面提到的解决方法能否实现，或者有没有其他的解决这个问题的方法和建议，万分感谢

Samuel-Tu

这个浸没边界能用，piso或者pimple算雷诺数比较高的情况吗

王慧博

@Samuel-Tu 按照给出的ppt，是可以添加湍流模型的，具体到多高的雷诺数，我也不是很清楚

http://www.tfd.chalmers.se/~hani/kurser/OS_CFD_2015/HrvojeJasak/ImmersedBoundary.pdf

李东岳

手头没有fe41的源代码，你的思路是对的，但是可能你还需要看一下这个边界条件怎么update的，hbt[patchi] = immersedBoundaryFvPatchScalarField::typeName;这个只是赋值

王慧博

@东岳非常感谢东岳老师！按照您的指导，我设置了新的边界条件immersedboundaryEnthalpyFvPatchField，其他部分的设置目前都正常，但是想要使用浸没温度边界上的函数来更新焓值时会报错，我的程序部分如下所示：

    const label patchi = patch().index();
    
    wordList type = thermo.T().boundaryField().types();

    if(isA<immersedBoundaryFvPatchScalarField>(type[patchi]))
    {
    immersedBoundaryFvPatchScalarField& TIb =
        thermo.T().boundaryField()[patchi];

	scalarField & Tref = TIb.refValue();
    }

之后程序就会报错，

error: invalid initialization of reference of type ‘Foam::immersedBoundaryFvPatchScalarField& {aka Foam::immersedBoundaryFvPatchField<double>&}’ from expression of type ‘const Foam::fvPatchField<double>’
         thermo.T().boundaryField()[patchi];

应该是无法将基类转换为派生类，想和老师请教一下遇到这个问题要怎么解决呢，麻烦老师了！！！

CFD中文网

可压缩浸没边界法的实现