如何看流场中的加速度云图?



  • @东岳 感谢李老师的解答:146:



  • 额,不好意思,没太看懂你的加速度是什么?加速度是怎么计算的啊?grad(U)不是加速度

    :xinlei:


  • OpenFOAM讲师

    @DY大世界 加速度是速度对时间的导数,应该是ddt(U)。grad(U)是空间的导数,相当于速度的梯度



  • @史浩 谢谢谢谢,我在NS方程笔记里面还写过,自己都给忘了 :zoule: 嗯,就是$\bfU$的物质导数


  • OpenFOAM讲师

    @东岳 你这一提醒,我发现我上面的好像错了。这里说的加速度应该指的是物质导数,物质导数和局部导数有如下关系
    932fba42-a347-454a-92ee-07a07b9fb11e-image.png
    我上面写的fvc::ddt(U)只是其中的局部导数。
    那问题来了,在OpenFOAM中怎么求物质导数?下面的公式求物质导数看起来有点土

    DUDt=fvc::ddt(U)+fvc::div(phi, U)
    


  • @史浩 您好,同求如何查看电场中的电场线云图,是对电场强度Ue求梯度,grad(U),我想问下这个具体操作应该是怎么写进例子中,在哪个文件中补充的具体命令是什么?可不可以给个样板,谢谢


  • OpenFOAM讲师

    @Yu_Tian 你说的是电场的streamline是么?是下图这种效果么?
    14e305f2-ae38-4c30-949f-a97c652498cc-image.png
    这个直接用电场强度矢量做流线图就可以得到,不用再求导了



  • @史浩 对对对,是想做出这个图,但是我采用的openfoam2.1.1版本的interFoamEHD求解器,里面的文件只有这些,其中有电压Ue,没有电场强度E,所以想通过对电压求解,是不是应该求梯度b50cc161-7835-41fa-ad8a-9223fe89942d-image.png



  • @史浩 或者请教一下,这个图里的电场强度是怎么得到的?有没有例子可以分享一下:140: :140:


  • OpenFOAM讲师

    @Yu_Tian 电场强度是电势(电压)的梯度

    E = fvc::grad(Ue)  // Electric field intensity
    j = sigma*E        // Current density, sigma--electric conductivity
    


  • @史浩 感谢回答,受到您的提示后,我采用后处理函数postProcess -func "grad(Ue)",确实得到了电场强度,但是我做了一下电场强度的矢量图,好像方向不太对,如下图所示,背景的云图是电势的分布,上面红色为正电极,下面蓝色为0电位,电场强度的方向不应该是从上指向下面吗?现在方向是不是反了?要不要加一个负号?但是postProcess -func "-grad(Ue)"这种表达又不满足形式要求,这个应该怎么做呢?谢谢:140:
    1684eb8f-70ca-462f-9b12-d4bd68dda3a9-image.png


  • OpenFOAM讲师

    @Yu_Tian 抱歉,前面的公式少打了一个负号-,不过你已经找到这个错误了。
    postProcess这个东西我还没用过,有空研究研究,你看看下面这种书写格式行不行

    postProcess -func "grad(-1.0*Ue)"
    

    当时我直接写在程序里面了,把他当成一个结果输出了



  • @史浩感谢回答,但是这样也不行,我也在好奇说这个postProcess函数能不能进行这种加减乘除的运算?或者正确的表达方式是什么样的?不知道您上面提到的那种方式代码是在哪里使用的呢?是不是可以采用您的方式实现呢?
    19254f98-c2ec-4e39-9603-be94078dfb23-image.png



  • grad(U)是除以距离,应该看ddt吧



  • @闻久STU 收到~感谢大神指点!:xiexie:


  • OpenFOAM讲师

    @Yu_Tian 在createFields.H文件中,添加变量声明

    volVectorField js
    (
        IOobject
        (
            "js",
            runTime.timeName(),
            mesh,
            IOobject::NO_READ,
            IOobject::AUTO_WRITE
        ),
        -sigma*fvc::grad(Ue)
    );
    

    在求解完Ue后,更新一下js

    js=-sigma*fvc::grad(Ue);
    

    我一般这样通过求解器实现的。
    也可以用postProcess实现,但是需要具体看一下他的源码,这个我不是很熟悉
    放一个我之前写过的一个求边界“axis”上的最大速度,这个是参考之前版本的calc方法写的,后来calc全部整合到postProcess中了,但是在OpenFOAM 6里面,按照calc的思虑一样可以用

    #include "timeSelector.H"
    #include "calcType.H"
    
    void calc(const argList& args, const Time& runTime, const fvMesh& mesh)
    {
        IOobject UHeader
        (
            "U",
            runTime.timeName(),
            mesh,
            IOobject::MUST_READ
        );
    
        if (phiHeader.headerOk())
        {
    		volVectorField U(UHeader, mesh);
    		forAll(U.boundaryField(), patchi)
    		{
    			const fvPatchVectorField & pU = U.boundaryField()[patchi];
    			const fvPatch & pU_B = pU.patch();
    			if(pU_B.name() == "axis")
    			{
    				Foam::Info<< "mag(U) max : " << max(mag(pU)).value() << Foam::endl;
    				break;
    			}
    		}
    	}
    	else
    	{
    		Foam::Info<< "No U exists!" << Foam::endl;
    	}
    
        Info<< "\nEnd\n" << endl;
    }
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        #include "setRootCase.H"
        #include "createTime.H"
        Foam::instantList timeDirs = Foam::timeSelector::select0(runTime, args);
        #include "createNamedMesh.H"
    
    
        forAll(timeDirs, timeI)
        {
            runTime.setTime(timeDirs[timeI], timeI);
       
            Foam::Info<< "Time = " << runTime.timeName() << Foam::endl;
       
            mesh.readUpdate();
       
            calc(args, runTime, mesh);
       
            Foam::Info<< Foam::endl;
        }
    	
        Foam::Info<< "End\n" << Foam::endl;
       
        return 0;
    }
    


  • @史浩 好的,感谢大神:146: :146: :146: 我仔细研究一下



  • @史浩 史老师,还有一个问题想请教一下, 就是在做这种矢量图和流线图的时候,在我模型里有局部加密的网格,这种怎么能得到均匀分布的矢量图和流线图,需要怎么设置?
    ac5ca5b2-1088-410f-a9fa-2383330611c4-image.png


  • OpenFOAM讲师

    @Yu_Tian 我这个图就是局部网格加密(AMR)结果的后处理图。对于局部网格加密算例,流线图没有影响,矢量图确实会在加密网格区域比较密集。矢量图的这个问题我也没找到比较好的处理方法,如果你有比较好的方法可以分享一下



  • @史浩 好的,感谢史老师,我看到了一个在tecplot里面进行后处理的,是在原计算域的基础上重新建了一个均匀网格,然后进行插值得到一个新的模型,然后矢量图就均匀了,但存在的一个问题就是可能会不会失真,我把链接放了上来,您评价一下。https://www.bilibili.com/video/av370688662


  • OpenFOAM讲师

    @Yu_Tian 感谢分享,非常棒!学习了!这个失真的问题肯定会存在,只要不影响你想讨论的结果,都是可以接受的



  • @史浩 好的,感谢史老师,还有一个问题想请教,就是前面跟您学习了在求解器里createFields.H额外定义了一个量(电场强度E)

    Info<< "Reading field E\n" << endl;
        volVectorField E
        (
            IOobject
            (
                "E",
                runTime.timeName(),
                mesh,
                IOobject::NO_READ,
                IOobject::AUTO_WRITE
            ),
            -fvc::grad(Ue)
        );
    

    ,在求解器.c文件里补充了求解梯度的方程,

    E = -fvc::grad(Ue);
    

    这样在实例中0文件里添加了一个E的初始文件,

    /*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
    | =========                 |                                                 |
    | \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox           |
    |  \\    /   O peration     | Version:  1.5-dev                               |
    |   \\  /    A nd           | Web:      http://www.OpenFOAM.org               |
    |    \\/     M anipulation  |                                                 |
    \*---------------------------------------------------------------------------*/
    FoamFile
    {
        version     2.0;
        format      ascii;
        class       volVectorField;
        location    "0";
        object      E;
    }
    // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
    
    dimensions      [1 1 -3 0 0 -1 0]; //kg*m*s^(-3)*A^(-1)
    
    internalField   uniform (0 0 0);
    
    boundaryField
    {
        upWall
        {
            type            zeroGradient;
        }
        downWall
        {
            type            zeroGradient;
        }
        rightWall
        {
            type            zeroGradient;
        }
        leftWall
        {
            type            symmetryPlane;
        }
        frontAndBack
        {
            type            empty;
        }
    }
    
    
    // ************************************************************************* //
    

    还要不要在system中的fvSchemes和fvSolution对E做一些补充设置?比如下面这个

        div(rho*phi,U)   Gauss upwind;
    
    E
        {
            solver          smoothSolver;
            smoother        GaussSeidel;
            tolerance       1e-08;
            relTol          0;
            nSweeps         1;
        }
    

  • OpenFOAM讲师

    @Yu_Tian 都不需要,你只需要添加Ue的相应插值格式和求解器参数即可。也不用添加一个初始场,因为一开始你设置的是NO_READ属性,程序不会读初始场



  • @史浩 好的,感谢感谢:146: :146: :146:




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