gauss upwind和gauss linearUpwind grad(U)结果差异大
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在计算建筑物外流场时，使用的是simpleFoam稳态求解器，我首先使用了gauss upwind作为div项的离散格式，因为我发现这个格式计算的快一些。
在计算稳定后，提取了屋面的摩擦速度，（此时计算已经稳定了），然后我把gauss upwind格式改为gauss linearUpwind grad(U），其他设置不动，接着这个时间步进行往下计算，算了一段时间后，再提取屋面摩擦速度，发现gauss linearUpwind grad(U）的摩擦速度特别怪异，请大家帮忙分析一下原因。。
麻烦点在于，我看论文一般都用的二阶格式，但是我的这个二阶格式算出来太怪异了，效果还有没有一阶的gauss upwind好，论文里不敢说自己用的一阶的格式。。 -
@xpqiu
fvSchemes:ddtSchemes { default steadyState; } gradSchemes { default Gauss linear; grad(U) cellLimited leastSquares 1;//还用了cellLimited gauss linear和gauss linear grad(k) cellLimited leastSquares 1; grad(epsilon) cellLimited leastSquares 1; } divSchemes { default none; div(phi,U) Gauss limitedLinear 1;//还用了gauss upwind, gauss linearUpwind grad(U), bounded Gauss linearUpwind grad(U), 发现就gauss upwind和计算结果最吻合，gauss limitedLinear 1吻合的还行，其他的就完全有问题了。。 div(phi,k) bounded Gauss linearUpwind limited;//k和epsilon换了几个格式，发现影响不大 div(phi,epsilon) bounded Gauss linearUpwind limited; div((nuEff*dev2(T(grad(U))))) Gauss linear; } laplacianSchemes { default Gauss linear corrected; } interpolationSchemes { default linear; } snGradSchemes { default corrected; } wallDist { method meshWave; }fvSolution:
solvers { p { //solver PCG; //preconditioner DIC; solver GAMG; tolerance 1e-7; relTol 0.1; smoother DICGaussSeidel; } "(U|k|epsilon|omega)" { solver PBiCGStab; preconditioner DILU; //solver smoothSolver; //smoother symGaussSeidel; tolerance 1e-7; relTol 0.001; } } SIMPLE { nNonOrthogonalCorrectors 2; consistent yes; residualControl { p 1e-7; U 1e-7; "(k|epsilon|omega|f|v2)" 1e-7; } } /*relaxationFactors { equations { U 0.9; ".*" 0.8; } }*/ relaxationFactors { fields { p 0.3; } equations { U 0.7; "(k|omega|epsilon).*" 0.7; } }我换了另一个小模型，算的快一些，结果如下（红线的数据不见了，但我记得形状）：
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@xpqiu 我是用postProcess -func wallShearStress 和 writeCellCentres把roof这个patch 输出出来，再在paraview里面用calculater: 摩擦速度=sqrt(mag(wallShearStress))，最后在excel里画的roof里的每个面单元Cx(横坐标)和对应的摩擦速度的曲线。。我研究一下怎么整合出一个后处理脚本。。主要是postProcess似乎没有sqrt这个命令，如果有就可以不用paraview了。。
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@Samuel-Tu
你这个算例设置得不太合理的地方有好几个，我没有一个一个去考察每个因素的影响，只是直接改成了我认为合理的设置。我把我改过的文件打包了，如下：
OFPlate0.zip另外，你的网格也不太好
这个网格咋一看，直觉就是边界层附近网格太粗了，看了一下最后一步的 yPlus分布，只看 roof 这个面，
果然，最小都300 多了。你用的湍流模型是 rke，这个是合理的选择，但是这个模型最好把 yPlus 控制在 30-100 范围内。
最后，我把我这边 gauss upwind 和 gauss linearUpwind 的结果对比放上来，
虽然看起来可能还是 upwind 的结果在中间这一段跟文献的更接近，但是左边这一段实际上这两个结果都与文献值有明显的偏差。我觉得你还是先把网格改得合理之后再算算看，应该会有改进的。
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@xpqiu 确实是只有仿真结果，没有直接的试验结果参考。。但是这个仿真是为风吹雪这个物理过程做参考的，他们是做了风吹雪的风洞试验的，按照这个仿真结果算风吹雪的现象和风洞试验对上了。。。
另外我看您的设置有两个问题：
1.我看k文件里把壁面kLowREWallFucntion改成了kqrWallFunction。我记得kLowREWallFunction是适合低、高雷诺的，kqrWallFunction只适合高雷诺。我就是按比较保险的设置，所以用的kLowREWallFunction（当然现在看来yPLus那么大，没有必要用这个低、高雷诺都可以的壁面）。您这里为什么改成kqrWallFunction呢
2.fvSolution里面把nNonOrthogonalCorrectors从2改成0了。我记得这个是好像用来修正网格非正交的，我的网格有非正交的网格，这里改动的目的是啥呢。。 -
cfdOnline里关于这个非正交修正次数的讨论
Non-orthogonal correctorsare here to save you if your code is blowing up because the mesh is so non-orthogonal that the first solution is driving the velocity to be stupid. If your velocity is OK, you just keep doing "normal" correctors, without special need for non-orthogonal ones.I use them on bad meshes (some people call them "industrial") when the solver is giving me trouble. Usually, 1 is enough, and I never used more than 3.
Hope this helps,
Hrvoje
按照hjasak的说法，nNonOrthogonalCorrectors实际不是修正网格非正交的，而是使得计算不容易发散。又学到了一点 -
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@cccrrryyy
这个链接里面解释了为什么nut需要设置壁函数：https://www.slideshare.net/fumiyanozaki96/openfoam-36426892
这几个视频里面解释了壁函数以及k，epsilon的壁面处理的原则：
https://www.youtube.com/watch?v=fJDYtEGMgzs&t=4s
https://www.youtube.com/watch?v=zSIgKsQSa9k
https://www.youtube.com/watch?v=RKoXFpwi2go其他资料：
On the Wall Boundary Condition for Turbulence Models , By JONAS BREDBERGKalitzin, G., Medic, G., Iaccarino, G., & Durbin, P. (2005). Near-wall behavior of RANS turbulence models and implications for wall functions. Journal of Computational Physics, 204(1), 265–291.
Popovac, M., & Hanjalic, K. (2007). Compound wall treatment for RANS computation of complex turbulent flows and heat transfer. Flow, Turbulence and Combustion, 78(2), 177–202.
OpenFOAM里面的代码实现通常跟文献的描述有点差异，所以也只能是尽可能去了解原理，结合代码来理解，然后实践。也不是所有的出错都能找到合理的解释
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