fluent用LES算水翼边界层选择中心差分引起的震荡如何消除

[gengchen]

@李东岳 十分感谢李老师！对OPENfoam不太熟，抱歉耽误了这么长时间回复您，现在使用了三种差分格式 1. filteredlinear 过滤系数取0.5 2. filteredlinear 过滤系数取1 3. LUST格式，25%迎风+75%中心
1.
2.
3.

速度场wiggle

可以看到中心差分随着过滤强度从0.5-1，耗散性会变大，导致靠近边壁的涡结构被抹平，逐渐向迎风格式的结果过渡，但是都不能解决震荡问题，（过滤掉了一些高频的震荡（碎涡），但是速度场的wiggle依然存在）。LUST格式下没有震荡，虽然只有25%的迎风，但仍然会造成边界层计算不准确，速度梯度不对，结果和二阶迎风类似。

目前我认为应该是这个高雷诺数问题（5e5）本身无法用千万量级的网格算边界层，网格雷诺数太高，(我看有人说cell Re <2才能稳定)，中心差分耗散太小,导致震荡难以消除。现在准备暂时放弃边界层定量研究了。。。

[gengchen]

@cccrrryyy 老师您好，用的WALE模型，我看近些年基本用这个的比较多

[李东岳]

你这个确实挺好玩。

[ZX]

@gengchen geng大神

[gengchen]

@ZX ？？？xu神好。。。

[ZX]

@gengchen 之前跑les也是，只有中心差分对得上实验，但是震荡。。

[eason]

您好，我也用过LES做过边界层，请问这么高的$Re$，$y^+$是多少，WALE模型的LES要求近壁面的$\nu_{sgs}$几乎为0吧。

[eason]

@gengchen 你预估需要多大的网格量

[李东岳]

@eason 他之前说用了1000万，目前他给我的网格500万

[eason]

@李东岳 李老师，早上好。我翻了翻我以前做的文章，以弦长为Re=6000的矩形case，和 @gengchen 发的图有点像，网格尺寸是0.0125弦长，用的是笛卡尔网格，yPlus可以小于10。 如果这位同学的网格量估计在5~10亿以下，我应该是可以提供这个算力的。

[xiezhuoyu]

@心里的小漩涡 在 fluent用LES算水翼边界层选择中心差分引起的震荡如何消除 中说：

有试过二阶中心差分格式中耦合小部分一阶迎风格式吗，比如给个0.02%的一阶迎风格式，之前用fluent算3900的圆柱绕流，用纯二阶中心出现过数值振荡容易发散的情况，改成混合之后收敛性好很多，精度也还行，没有很明显的下降

@李东岳 李老师，这个在OpenFOAM里面能直接设置吗？

[李东岳]

@xiezhuoyu LUST格式是线性迎风与线性的混合，权重是0.25与0.75，不过可以相对简单的改一下权重

这个帖子挺老了。当时没有服务器来算。有时间最近应该继续算一下。库朗数减小一些，比如0.3或者0.2左右来尝试纯粹的linear。当时完全算不动。

[xiezhuoyu]

@李东岳 在 fluent用LES算水翼边界层选择中心差分引起的震荡如何消除 中说：

权重是0.25与0.75，不过可以相对简单的改一下权重

这个权重0.25和0.75是可以调整吗？

[xiezhuoyu]

@李东岳 在 fluent用LES算水翼边界层选择中心差分引起的震荡如何消除 中说：

库朗数减小一些，比如0.3或者0.2左右来尝试纯粹的linear。

这个倒是找到一个很有意思的格式（"Blends two schemes based on the local face-based Courant number"），

    div(phi,U)      Gauss CoBlended
                    0.01                  // Co below which scheme1 is used
                    linear                // scheme1
                    0.05                  // Co above which scheme2 is used
                    LUST grad(U);         // scheme2

这个格式可以根据Co数自动调整格式，可以实现按区域混合各种格式（虽然不是按权重混合）。

[李东岳]

@xiezhuoyu Nice! 挺有意思

Description
   28     Two-scheme Courant number based blending differencing scheme.
   29 
   30     Similar to localBlended but uses a blending factor computed from the
   31     face-based Courant number and the lower and upper Courant number limits
   32     supplied:
   33     \f[
   34         weight = 1 - max(min((Co - Co1)/(Co2 - Co1), 1), 0)
   35     \f]
   36     where
   37     \vartable
   38         Co1 | Courant number below which scheme1 is used
   39         Co2 | Courant number above which scheme2 is used
   40     \endvartable
   41 
   42     The weight applies to the first scheme and 1-weight to the second scheme.
   43 
   44     Example of the CoBlended scheme specification using LUST for Courant numbers
   45     less than 1 and linearUpwind for Courant numbers greater than 10:
   46     \verbatim
   47     divSchemes
   48     {
   49         .
   50         .
   51         div(phi,U)      Gauss CoBlended 1 LUST grad(U) 10 linearUpwind grad(U);
   52         .
   53         .
   54     }
   55     \endverbatim
   56 
   57 SourceFiles
   58     CoBlended.C